金属应力腐蚀行为研究新进展

摘要:金属材料因其强度高且具有一定的耐蚀性,易于加工和价格低廉的优点,已广泛应用于建筑、工程、能源和制造业等领域。作为工程结构材料,金属容易暴露在各种复杂、恶劣受力的环境中,从而导致金属应力腐蚀问题十分突出。金属应力腐蚀开裂(SCC)作为一种极具破坏性的腐蚀类型,常受到材料、腐蚀环境、应力三者的共同作用。由于影响应力腐蚀行为的因素众多,且腐蚀环境复杂多样,因此给应力腐蚀问题的研究也带来了诸多困难和挑战。本文总结归纳了金属材料应力腐蚀的研究进展,并从腐蚀机理、研究方法和环境因素等方面阐述了金属应力腐蚀的影响,以供相关从业人员参考。

中国工业强国战略和轴承产业

摘要: 阐述了中国工业强国制造强国战略的顶层设计,“工业强基“(加强工业基础能力建设)与建设工业强国制造强国的关系,轴承产业在“工业强基“中的重要地位和作用。提出中国轴承产业应加快转型升级,实现组织、技术、产品结构优化升级,提高核心竞爭力,力争在中国强国战略实施中率先取得突破。

车轮用低碳贝氏体钢组织调控及性能研究进展

摘要: 汽车行业的快速发展对汽车车轮用钢的综合性能提出了更高的要求。当前, 汽车车轮用钢重点聚焦于实现轻量化、低碳化以及高强度与高韧性的结合。综述了低碳贝氏体钢在车轮应用中的微观组织调控及性能研究进展。对合金元素、轧制温度、冷却速度以及等温淬火对贝氏体、铁素体及M/ A 岛转变、形貌、尺寸和位错密度的影响进行了深入分析, 并着重讨论了其对C 原子扩散和移动速率的影响, 提出调控这些因素以实现材料性能的优化。微合金化技术的应用被证明可以有效提高车轮钢的性能, 添加C、Mn 元素可以延长孕育期, 获得细小的贝氏体组织, 而Si 元素可以抑制碳化物的形成, Al 元素则能增大贝氏体形核的驱动力, 细化贝氏体板条。研究表明, 较低的终轧温度和高冷速有利于获得数量多、尺寸小、分布均匀的M/ A 岛, 这有助于提高材料的强度。同时, 较低的终轧温度还能获得尺寸更小的第二相粒子, 进一步提高材料的力学性能。而较高的冷却速度会导致GB 向板条马氏体(LB) 的转变, 使得M/ A 岛由块状变为薄膜状, 此结构能有效阻止裂纹的扩展,提高材料的韧性。此外, 低等温淬火温度下较长时间的保温会增大过冷度, 使得组织更容易向超细贝氏体转变, 这对于提高材料的综合性能非常有利。最后, 提出车轮用低碳贝氏体钢目前存在的问题及对其未来研究方向进行了展望, 为今后车轮用钢的轻量化开发和安全服役提供参考。

我国特种冶金产品、技术和装备的最新进展与展望

摘要:航空航天、能源、石油化工、船舶、轨道交通、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域的高端装备产业发展强劲,对特殊钢和特种合金材料的质量和性能提出了更高的要求,需求量激增。因此,最近十几年我国特种冶金行业得到了快速的发展。首先,分析和总结了我国上述高端装备制造用超高强度钢、高温合金、耐蚀合金、耐热钢、特种不锈钢、高性能轴承钢、工模具钢以及精密合金等的新需求。其次,分析了传统特种冶金流程和几种特冶新流程的发展现状与趋势,重点强调了与转炉/电弧炉炼钢流程相结合可以为电渣重熔和真空电弧重熔提供高洁净的自耗电极,也可以为真空感应炉提供纯净原材料,用连铸坯作为自耗电极的抽锭式电渣重熔后接轧制工艺的电渣短流程可以显著提升生产效率和降低生产成本。同时,也简要介绍了高氮不锈钢冶炼的双联工艺和工模具钢的粉末冶金和喷射成形工艺流程。再次,分析和总结了我国特种冶金产业发展现状,以及新技术和新装备的进展情况。最后,对未来十年我国特种冶金的技术发展提出了建议和展望。

超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用

摘要:简述了铁素体不锈钢的发展趋势与不同品种铁素体不锈钢冶炼工艺路线;系统介绍了国内近期研发的超纯铁素体不锈钢新品种成分、力学性能、物理性能、成型性能、焊接性能、耐腐蚀性能、微观组织、特性及用途等。超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用对国内不锈钢产业健康发展起到了良好的促进作用。

基于数据驱动的质量洞察分析系统的设计与应用

摘要:为保障高端产品制造质量与成材率,构建了基于河钢数字工业互联网平台的数据驱动型质量洞察分析系统。系统通过多源数据采集与智能处理,融合机器学习算法与图像处理技术,实现钢铁生产全流程的质量数据跟踪。系统构建了在线监测- 智能诊断- 闭环控制的联动机制,对炼钢、热轧、冷轧等关键工序进行工艺参数优化、缺陷溯源及异常工况预判,形成覆盖质量指标预测、过程诊断的数字化管控闭环。系统应用以来,通过全流程质量数据深度分析,显著提升产品合格率,提高指标窄窗口控制水平,有效支撑高端制造的质量保障需求。

可用于生锈基材的自修复防腐涂料

摘要:目的制备具有自修复功能、可用于海洋环境中腐蚀金属部件的涂料。方法采用原位聚合法制备了以桐油为囊芯、脲醛树脂为囊壁的微胶囊,并将其添加于带锈防锈涂料中,然后将涂料涂覆在生锈的马口铁上。利用扫描电镜、能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱、扫描开尔文探针、热重分析和电化学阻抗谱等测试手段,对微胶囊和涂层的形貌、自修复性能和防腐性能进行表征。结果桐油被脲醛树脂包裹,制备出的微胶囊形貌良好,微胶囊的平均粒径为(47.37±9.41) μm,微胶囊对桐油的包覆效果良好,囊芯(桐油)的质量分数高达81.57%。含有20%(质量分数)微胶囊的涂层具有良好的自修复性能和耐腐蚀性,被划伤的涂层能够在24 h 内完全自修复,通过对涂层的扫描电子观测和扫描开尔文探针可确认划痕区域是涂层自修复实现的,并且涂层能够长时间抵抗腐蚀。结论微胶囊可显著延长涂层的使用寿命,这种自修复技术有望在防腐涂料系统中得到应用,而且该涂料可直接应用于生锈的金属表面,降低了在复杂应用环境中涂覆金属部件的成本。

金属快速剪切连接工艺及成形力研究

摘要:剪切连接是无头轧制技术中的重要工艺,变形过程中存在剪切、挤压和镦粗。为掌握成形载荷的变化规律,基于上限法-基元矩形技术和多元回归分析建立了压下量为1倍板料厚度时的成形载荷预测模型,可进行任意刃口宽度和搭接量组合参数下的理论成形载荷求解。对剪切连接进行了工艺实验,分别得到了工艺参数对侧凸率、去头端厚度百分比和载荷值影响的主次顺序,及相对于各判定指标的最优方案。通过建立综合评价指标并进行极差分析得到了最优参数组合。将实验载荷与所建立的预测模型理论载荷进行了对比,两者数据相近,最大相对误差小于8%。该研究为中间坏高温固态剪切连接奠定了理论基础,对生产实践具有一定的指导作用。

高酸性腐蚀油气田用镍基合金油套管开发现状

摘要:高酸性油气田逐渐被发现和开采,开采环境中H2S、CO2、S、Cl -含量很高,常用的13Cr、22Cr、316等不锈钢管材已无法满足开采需求,因此镍基耐蚀合金逐渐应用于油套管中。介绍了国内外各大钢管厂镍基合金油套管开发现状,分析结果表明我国镍基合金油套管的开发与国外产品有明显差距。

马氏体时效钢中逆转变奥氏体形成机制及性能影响进展

摘要:传统的马氏体时效钢凭借优异的强度与加工性能,在航空航天、高端装备等领域应用广泛,但传统马氏体时效钢因内部析出相形态与分布不佳,存在塑性韧性不足的应用瓶颈。为突破这一局限,系统综述了马氏体时效钢中逆转变奥氏体的形成机制、调控路径及其对材料性能的影响规律。研究表明,镍、钴、钼、钛等关键合金元素通过富集偏析、促进析出相生成等方式,显著影响逆转变奥氏体的形核与稳定性;固溶-时效、增材制造、轧制等工艺通过调控温度、应力、元素扩散行为,可实现逆转变奥氏体体积分数与形貌的精准调控。逆转变奥氏体与马氏体基体形成的多相组织,能通过相变诱导塑性ransformation-induced plasticity,TRIP)效应实现强度与韧性的协同优化,其体积分数、分布状态与材料抗拉强度、硬度、塑性呈现明确的定量关系。通过整合热力学与动力学分析,建立了“合金元素-析出相-工艺-逆转变奥氏体-性能”的完整关联体系,为马氏体时效钢的成分设计、工艺优化提供了理论支撑,同时展望了其在增材制造复杂构件、低成本合金开发、极端环境服役材料等领域的应用潜力,为高性能马氏体时效钢的研发与工程应用奠定基础。