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机器学习辅助增强成形性双相钢的设计与组织性能关系解析

机器学习辅助增强成形性双相钢的设计与组织性能关系解析

摘要：增强成形性双相钢（DH 钢）是在双相钢（DP 钢）基础上研发的先进高强钢，以满足汽车复杂形状零件成形对材料塑性的更高要求。目前，抗拉强度980 MPa 级别的DH 钢已实现规模化生产，抗拉强度1180 MPa 级别的DH 钢研发受到广泛关注。采用面向性能的机器学习方法，设计了一种1180 MPa级DH 钢的化学成分和制备工艺参数，并通过可解释性机器学习分析了材料显微组织特征与力学性能之间的内禀关系。首先，基于文献数据，采用神经网络算法构建成分/工艺−性能预测模型，并采用多目标遗传算法高效设计了新型DH 钢的化学成分。然后，基于新型DH 钢的制备工艺参数正交实验结果，采用随机森林算法构建了以工艺参数为输入的抗拉强度和断后伸长率（A80）预测模型，通过多目标遗传优化算法得到了较优的制备工艺参数，即卷曲温度510℃、退火温度860℃、退火时间160 s、缓冷温度715℃、过时效温度340℃、过时效时间110 s。设计的新型DH 钢具有优异的强塑性匹配，抗拉强度和断后伸长率分别为1214 MPa 和15.5%。最后，采用SHAP 分析揭示了组织特征对力学性能的影响规律，为先进高强钢的设计和组织性能调控提供理论参考。
钢铁 2026年02月06日
浅述金刚石绳锯新领域应用

浅述金刚石绳锯新领域应用

摘要：文章通过介绍金刚石绳锯在盐溶矿、纯钢切割的领域应用，概述了在盐溶矿、纯钢切割应用领域金刚石绳锯制备要求，配套设备情况以及应用情况，最后对金刚石绳锯在应用领域上提出建议。
钢铁 2024年04月26日
十八辊轧机轧制高强薄规格带钢斜纹浪产生机理与控制技术

十八辊轧机轧制高强薄规格带钢斜纹浪产生机理与控制技术

摘要：十八辊单机架轧机在轧制高强薄规格带钢时极易出现斜纹浪缺陷，分析认为斜纹浪产生的机理为带钢存在一定的切应力和不均匀的张应力，使带钢在轧制过程中产生不均匀塑性变形而导致。为解决斜纹浪板形问题，运用有限元ＡＢＡＱＵＳ软件建立了十八辊轧机轧制过程三维弹塑性仿真模型，分析了中间辊弯辊、轴向横移等手段的板形调控能力。结果表明：随着带钢宽度的增加，十八辊轧机中间辊弯辊、轴向横移对承载辊缝二次凸度、四次凸度调控功效逐渐增大，中间辊轴向横移调控功效要优于常规冷连轧机，而中间辊弯辊调控功效较常规冷连轧机要弱，十八辊轧机对承载辊缝四次凸度的调节能力明显高于常规冷连轧机，但对二次凸度的调节能力要弱于常规冷连轧机；当带钢发生跑偏时，轧机两侧出现轧制力偏差，且带钢跑偏量对十八辊轧机两侧轧制力差值的影响大于常规冷轧机。因此，相对于常规冷连轧，十八辊单机架轧机更容易产生斜纹浪板形缺陷。针对十八辊轧机生产带钢斜纹浪问题，提出减少末道次轧制力Ｆ（Ｆ＜５ＭＮ），提高末道次前、后张力（提高３０％）的措施，实现了斜纹浪缺陷的有效控制。
钢铁 2025年12月10日
高氮奥氏体不锈钢的研究进展及展望

高氮奥氏体不锈钢的研究进展及展望

摘要：高氮奥氏体不锈钢强韧性高，耐磨耐蚀性强，同时，具有非铁磁性及良好的生物相容性。在海洋工程、能源化工、国防航空、生物医疗等诸多领域获得了广泛的关注。然而，其在制备过程中仍面临增氮水平控制不精确、高氮钢液凝固过程氮气易析出形成气孔，以及热加工过程中粗大氮化物析出等一系列问题与技术挑战，在一定程度上限制了其大规模发展与应用。本文系统性地阐述了高氮奥氏体不锈钢的发展现状、制备工艺及强化机理。首先，综述了高氮奥氏体不锈钢的国内外发展历史和研究现状；其次，对高氮奥氏体不锈钢的生产制备工艺进行了总结，概括了熔铸法制备工艺，如大熔池法、加压感应熔炼、加压钢包吹洗、加压电渣重熔以及加压等离子弧熔炼，并对其优缺点进行对比分析；此外，针对高氮奥氏体不锈钢粉末冶金制备工艺进行概述，包括机械合金化法、氮气雾化法、等离子旋转电极雾化法以及固态粉末渗氮法，并围绕粉末热等静压、放电等离子烧结、注射成型、热压烧结、冷压成型以及增材制造等成型工艺进行了总结。最后，探讨了氮在奥氏体不锈钢固溶强化、细晶强化、应变硬化、沉淀强化等强化机制方面的作用机理，并针对当前高氮奥氏体不锈钢在发展过程中存在的主要问题进行了探讨及展望。
钢铁 2026年02月02日
近年稀土钢研究进展与加速研发新思路

近年稀土钢研究进展与加速研发新思路

摘要：通过对近几年来稀土钢发展相关文献的调研，统计了稀土相关论文、专利增长数量和应用领域分布，分析了稀土钢的研发进展。结果表明，无论是基础研究还是应用领域拓展，稀土钢近年来都得到迅速发展，稀土电工钢和稀土ＴＷＩＰ钢成为最热门的研发钢种，但稀土添加工艺等关键技术的不足，以及有待发展的稀土钢研发方法，延缓了稀土钢的发展与应用。稀土钢生产实践表明各种稀土添加工艺中连铸结晶器喂线法是钢铁连铸生产最有效的稀土添加方法，稀土电渣重熔工艺对生产重大装备制造用大型铸件具有重要应用价值。介绍了有关引入材料基因组工程先进研究理念，发展高通量计算与模拟、高通量制备与表征研究方法，建立稀土钢数据库，加快稀土钢研发的新思路。
钢铁 2024年04月26日
桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展

桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展

摘要: 热镀锌铝镁镀层以Zn、Al、Mg三元合金为主，具有比纯锌和锌铝镀层更优的耐腐蚀性能。目前桥梁主缆热镀锌钢丝耐腐蚀寿命不足20年，从性能和性价比角度看，锌铝镁合金镀层是解决桥梁缆索钢丝耐腐蚀寿命不足的最佳方案。锌铝镁合金镀层钢丝性能优于市场上现有的纯锌和锌铝镀层产品。
钢铁 2024年05月14日
超超临界电站汽轮机叶片材料及组织性能控制技术

超超临界电站汽轮机叶片材料及组织性能控制技术

摘要：综述了超超临界汽轮机叶片钢和合金的研究进展和发展现状。叶片材料按使用环境不同，可分为高温叶片和末级大叶片。高温叶片材料，在役600~620℃超超临界电站选用9%~12%系铁素体耐热钢，630℃以上蒸汽参数铁基材料的热稳定性不足，需选用镍基耐热合金，世界首台630℃示范机组选用了80A叶片合金。700℃以上蒸汽参数镍基叶片合金仍处于研发阶段，世界各国的候选材料均为γ’时效强化型镍基合金，我国已开发出W/Mo复合强化的GY200镍基叶片合金。末级大叶片可分为12%Cr马氏体钢、高Cr沉淀强化型不锈钢、钛合金，新一代末级叶片钢2Cr12Ni4Mo3VNbN、B50A789G具有更高的强度韧性匹配，将逐渐替代传统的12%Cr马氏体钢和17-4PH叶片钢，应用于大功率机组。从成分控制、二次重熔、锻造开坯、终锻成型工艺等方面，总结了用量最广的铁素体（马氏体）系叶片钢的成分-组织-性能的关系，以及生产过程的关键控制技术。对叶片钢的发展提出建议与展望，未来10年，对于铁素体（马氏体）系叶片钢，低成本的纯净化冶炼技术、批量化的质量稳定性控制技术是未来主要发展方向，对于700℃镍基叶片合金，国内正在开展材料与产品的设计开发攻关，预计2030年形成技术突破，开发出自主化的叶片合金和产品。
钢铁 2026年01月26日
定制辊压成型技术发展综述

定制辊压成型技术发展综述

摘要：辊压成型技术是钢铁材料深加工技术的重要分支，如今正面临着制造业发展带来的严峻挑战。定制辊压成型技术可以实现轻量化、节能减排与智能制造等先进制造理念，满足制造业转型升级的迫切需求。对比了定制辊压成型技术在国内外的发展现状，阐述其对我国制造业发展的重大意义，同时针对国内定制辊压成型技术发展过程的主要难点，提出了相应的解决方案和实施路径。最后对定制辊压成型技术在重点行业的应用状况以及市场规模做出展望。
钢铁 2024年04月24日
激光喷丸处理对铁基熔覆层的组织演变和磨损性能的影响

激光喷丸处理对铁基熔覆层的组织演变和磨损性能的影响

摘要：为改善传统激光熔覆制备过程中产生的气孔、微裂纹、残余应力等质量问题，提高熔覆层的力学性能，采用激光喷丸（Laserpeening,LP）后处理铁基熔覆层，对比分析激光喷丸处理前后熔覆层的微观组织演变规律和磨损性能机理。结果发现，经LP处理后，熔覆层中没有发生相变，（110）晶面衍射峰产生了宽化效应，细化了表层的晶粒，改变了表面复杂的残余应力场，获得了均匀分布的残余压应力，显微硬度为激光喷丸处理前的1.3倍，摩擦系数相较于激光喷丸处理前降低了25%，有效的增强了熔覆层的磨损性能。
钢铁 2025年04月17日
海上风塔用钢国内外研究现状及发展趋势

海上风塔用钢国内外研究现状及发展趋势

摘要:我国海岸线长达18万km,海上风能资源技术开发潜力巨大。近年来,在“双碳”的大背景下,我国风电行业政策利好不断,海上风电装机容量在电网中所占的比重快速上升,海上风塔用钢需求增长态势明显。随着海上风电进一步向集群化、大型化和深海化发展,如何开发出与之适配的低成本、综合性能优良的海上风塔用钢已成领域内亟待解决的关键性问题。介绍了国内外海上风塔用钢的标准、分类及性能要求,并对其化学成分设计和生产工艺方面的研究现状及发展趋势进行了综述。
钢铁 2025年12月02日