高锰钢研究进展和展望

摘要:介绍了高锰钢的发展和目前高锰钢应用情况,主要介绍了高锰钢在耐磨和汽车领域应用和相关机理。还介绍了高锰钢发展而来的其他应用领域,包括形状记忆合金、无磁钢、低温合金等。指出高锰钢未来向超高锰低密度钢方向发展,并存在着巨大的市场前景和研究价值。

合金元素对高速钢中碳化物的影响研究进展

摘要:随着科技的发展,机械加工对高速刀具的需求进一步提高,传统高速钢生产的短板也逐渐显露出来。由于高速钢中高合金元素含量的特性,传统高速钢生产方式主要以模铸为主,虽然产品质量相对较好, 但是生产效率极慢。连铸可以显著提高高速钢的产量并且更加节能,但连铸生产的高速钢铸坯中心缩孔较大,并且轧制过程中开裂的问题一直无法解决,因此高速钢连铸一直无法正式投入生产。碳化物是影响高速钢性能的一个非常重要的因素,添加合金元素会对高速钢中碳化物尺寸、形貌以及元素组成产生影响,从而改善高速钢性能。合金元素按照作用方式不同可以分为碳化物形成元素以及非碳化物形成元素,这两类元素对碳化物有着不同改性效果,并且作用机理有较大差异。讨论了高速钢中碳化物的主要种类,针对不同种类的合金元素总结了其对高速钢中碳化物的作用以及研究现状,并对未来合金元素在高速钢碳化物改性方面的研究提出了建议。

泡沫钢的制备、性能及应用研究进展

摘要:泡沫钢作为近年来开发的一种新型结构-功能材料,具有高比强度和比刚度、高比表面积、轻质、吸能减震、多孔过滤、电磁屏蔽、生物相容性等优点,在航空航天、汽车船舶、建筑工程、散热隔热、催化过滤、电磁屏蔽、生物医疗等领域呈现出广阔的应用前景。本文综述了新型泡沫钢材料的研究发展现状;介绍了泡沫钢材料的现有制备工艺、结构、性能特征及应用领域,主要包括制备工艺的优缺点,不同工艺制得泡沫钢的孔结构特征,泡沫钢的力学性能(屈服强度、弹性模量、吸能值)、物理性能(散热隔热、吸声隔声、电磁屏蔽)、生物性能及应用情况;分析了泡沫钢存在的问题及限制其工业化开发应用的因素。总的来说,泡沫钢作为一种轻型高比强度结构材料和特殊性能的功能材料,未来需要建立工艺-结构-性能理论模型,优化制备工艺,实现规模化生产和应用。

海工钢特厚板的质量控制

摘要:随着海洋平台和舰船的大型化发展,对海工钢特厚板的厚度和性能要求不断提高。本文主要介绍海工钢特厚板的生产方法和质量控制的研究进展,从应用前景角度介绍了未来海工钢特厚板的发展趋势。通过对比分析模铸、连铸以及电渣重熔生产的特厚板的质量,阐述了不同工艺方法生产的海工钢特厚板存在的表面和内部质量问题。结果表明,电渣重熔生产的海工钢特厚板能够同时解决表面质量和内部质量问题,使用电渣重熔法生产高品质海工钢特厚板是未来的必然趋势。

轴承钢生产关键技术及发展浅析

摘要: 轴承钢是一类重要的钢铁材料品种,其冶金质量要求极为严格。总结了轴承钢产品的发展现状,介绍了我国轴承钢行业在产品质量控制和高端产品研发方面与国外存在的差距。围绕轴承钢生产过程中的关键技术,梳理分析了国内轴承钢行业在氧含量控制、夹杂物控制、连铸坯组织控制、碳化物控制、热处理工艺等方面的发展现状。氧含量控制要协调转炉高拉碳、脱氧工艺、钢渣精炼、钢包吹氩以及真空脱气精炼等方法。同时,冶炼过程中的钢渣精炼、夹杂物变性、中间包冶金以及电磁搅拌等工艺可有效控制夹杂物。在连铸坯组织控制方面,需协调运用低过热度、电磁搅拌以及凝固末端压下等技术。碳化物则主要通过合适的热处理与控轧控冷工艺进行控制。最后,探讨了国产轴承钢生产技术的一些未来发展趋势。

内燃机气阀用钢的发展现状

摘要:阐述了我国内燃机用气阀钢的应用现状和性能要求,介绍国内外常用气阀钢的钢号和标准。根据气阀钢的组织特点,将气阀钢分成马氏体气阀钢、奥氏体气阀钢和高温合金三大类,并对马氏体气阀钢、奥氏体气阀钢进行了性能对比。

激光粉末床熔融制备热作模具H13钢的研究进展

摘要: 近年来,激光粉末床熔融( laser powder bed fusion,LPBF) 作为一种先进的增材制造技术,已吸引了广泛的关注和研究。利用其高自由度的成形方式,可以设计制造出合适的冷却流道来对热作模具进行控温,从而提高模具的冷却效率及使用寿命。因此,LPBF 技术在热作模具的成形制造中得到了广泛应用。H13 钢具有高强度、高硬度、良好的耐回火性等优点,是热作模具最常用的工具钢之一。关于LPBF 技术在H13 钢中的应用一直是该领域的研究焦点,也已取得显著进展。基于此,首先阐述了LPBF 制备H13 钢的成形性能,分析了打印工艺参数对成形缺陷的影响,介绍了控制打印开裂的方法; 其次,对沉积态与热处理态的LPBF 成形H13 钢的微观组织和力学性能进行介绍,详细论述了打印成形及后续热处理过程中的组织演化,在此基础上分析了微观组织对强度、硬度、塑性等方面的影响; 同时也对LPBF 成形H13 钢在热作模具中的服役性能进行了总结,沉积态的LPBF 成形H13 钢具有良好的抗回火软化及抗热疲劳性能。最后,对具有随形冷却流道的LPBF 成形H13钢热作模具在实际中的应用情况进行了总结分析,指出随形冷却流道在提高冷却效率、延长模具使用寿命等方面的显著优势。

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。

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。

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。