42CrMo钢的动态力学行为及高应变率效应的本构模型

摘要:为研究42CrMo钢的冲击动态力学性能及本构模型, 进行了冲击动态压缩实验和金相观察. 材料表现出强烈的应变率依赖性, 同时还得到不同应变率下力学性能差异的主要原因在于冲击动态载荷下的绝热剪切行为. 采用热激活理论, 分别考虑热应力和非热应力来解释变形机理, 得到了应变率效应的描述. 基于此, 本文提出含高应变率效应的动态本构模型, 通过绝热剪切准则来确定失稳的起始点, 并与模型进行耦合. 该模型能很好地描述42CrMo钢的准静态和冲击动态力学行为, 特别是应变硬化效应和应变率效应.

海洋交通用钢铁材料及其冶金制备技术的发展现状与趋势

摘要:建设海洋交通强国,离不开钢铁材料的有力支撑。作为海洋船舶及工程的主要材料,钢铁材料及其冶金制备技术的发展具有基础性、先导性、战略性和服务性的作用。介绍了相关钢铁材料的发展及应用情况,总结了主要冶金制备技术及其熔炼特性,并针对海洋环境的特殊性及产业发展需求,提出了海洋交通与钢铁材料的协同发展方向及建议。

结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况

摘要:阻尼材料主要通过内耗把振动能转化为其他形式的能量而减少振动和噪声,这种从材料本身入手来实现减振降噪的方法最为直接和有效。作为一种新兴的结构功能一体化钢铁材料,高锰减振钢依靠其大量的ε马氏体和层错等作为阻尼源而呈现突出的阻尼特性,在力学性能、成本以及适用范围等方面也具有独特的综合优势。结合团队前期取得的研究结果,本文主要对高锰减振钢的国内外研究和发展情况进行综述。首先,对高锰减振钢的微观组织特征进行介绍,分析热与变形诱导条件下奥氏体、ε 马氏体和α'马氏体间的相互转变行为;其次,总结了高锰减振钢的力学行为与加工硬化机制以及阻尼性能和机理,对比几种强化机制对于力学性能的影响规律,并阐明了影响高锰减振钢阻尼性能的关键性因素;最后,指出了高锰减振钢研发过程中存在的问题,并对未来的研究进行展望。

汽车雨刮器用钢片热处理研究

摘要:对雨刮器用65Mn,钢片油淬火回火热处理工艺进行研究。介绍了65Mn钢化学成分以及对雨刮器用钢片的技术要求,给出雨刮器用65Mn扁钢丝工艺流程。通过试验得出最佳工艺参数:奥氏体化温度840℃,回火温度450℃,获得的产品硬度为51.2HRC,平整度(L=500mm)不大于0.1mm,产品表面氧化均匀,性能符合客户要求。

钢铁材料合金化技术的发展现状及趋势

摘要:钢铁材料合金化技术始于19世纪初法拉第等人对镍、铬等合金元素的系统性探索,历经经验积累、相图理论指导及微合金化等阶段,现已发展为可实现成分精准设计与性能调控的关键技术。当前,该技术正面临着持续合金化使材料成本急剧增加,对材料性能的提升作用逐渐趋于饱和;多数合金资源回收率不足1%,且近乎不可再生,过度依赖合金化可能引发国家资源安全问题;以及高度合金化使材料回收再利用愈发困难,与材料可持续再生循环利用相悖等问题与挑战。微合金化技术通过添加<0.1%Nb、V、Ti等元素可实现“减量增效”;低密度化实现了钢材轻量化与强塑性倒置关系的极限突破,其中,每添加1%的w[Al]可使钢材密度降低约1.4%,高锰钢在汽车领域的应用使得零部件减重15%~20%;混杂与归一化推动“一钢多用”与循环经济深度融合,780 MPa-980 MPa-1180 MPa三个级别汽车零部件产品成分归一化降低了汽车制造的复杂性;素化通过位错等缺陷工程替代贵重合金元素。未来,合金化技术将朝着深度挖掘微合金元素协同效应、解决残余元素无害化调控、结合机器学习加速成分设计等方向演进,以实现“性能极限突破”与“全生命周期低碳化”协同发展,为全球钢铁行业碳中和目标提供技术支撑。

铁素体不锈钢焊缝晶粒细化技术的研究现状

摘要:铁素体不锈钢具有无Ni、导热性好、线膨胀系数小和成本低等优点,且在氯离子环境下具有比奥氏体不锈钢更好的耐应力腐蚀性能,被广泛应用于汽车、海工和石化等领域。但在焊接过程中,焊缝区和热影响区极易产生晶粒粗大的现象,导致接头塑韧性下降,尤其是厚板大熔深的自熔焊接时塑韧性呈断崖式下降。本文通过收集、分类和分析国内外铁素体不锈钢焊缝晶粒细化的研究数据,总结了铁素体不锈钢焊缝晶粒细化的方法,如控制焊接参数、预热与提高冷却速度、调整熔池合金元素、脉冲焊接、电磁搅拌和超声波振动等方法。基于现有文献,采用非均质形核、促进晶粒游离以及枝晶熔断三种不同的机制来解释焊缝组织晶粒细化现象。最后对铁素体不锈钢焊缝晶粒细化方法进行了展望,采用外加能场的方法对熔池金属的流动具有一定影响,特别是研究多物理场下的焊缝组织晶粒长大行为,将为大熔深自熔焊焊接头性能的提高提供新的思路与方法。未来研发实际应用性强的晶粒细化装置和设备,发展大熔深自熔焊接下铁素体不锈钢焊缝的晶粒细化技术将成为主要趋势。

长材生产线技术革新与进步

摘要:总结介绍了近年来长材生产线工艺、技术和设备的革新与进步,重点介绍了高棒单一孔型系统、带肋钢筋控轧控冷技术、棒线材柔性化轧制技术、物料逐支跟踪、在线精整和热处理等先进技术,以及高速飞剪、减定径轧机、轧钢智能化等关键设备的研发和应用情况,助力于我国长材生产向“高效、优质、智慧”方向发展。

0.20mm耐热型取向硅钢的微观组织、磁性能及应用

摘要:耐热型低损耗取向硅钢是制造超高能效立体卷铁心变压器的理想材料。采用OM,SEM 和EBSD 技术研究0.20mm耐热型激光刻痕和机械刻痕取向硅钢的微观组织及刻痕线晶粒取向特征,采用任意波形磁场激励测量系统研究两种耐热型取向硅钢去应力退火后在正弦及复杂工况下的电磁性能,基于MagNet有限元软件开展10kV/400kVA超高能效变压器铁心和绕组建模、仿真分析及实验验证。结果表明:耐热型激光刻痕和机械刻痕取向硅钢磁畴细化机制完全不同,前者依赖于在原始厘米级大尺寸Goss晶粒表面形成由金属氧化物填充的平行沟槽,后者通过在基体表层形成等距离分布的直径40~50μm 随机取向晶粒,其与原始晶粒之间的大角度晶界及亚晶界可细化磁畴降损;在850℃退火0~8h过程中,两种耐热型取向硅钢样品的铁损均先下降、后小幅上升或趋于平稳,谐波和直流偏磁工况下的损耗变化规律基本相当;在完成铁心截面级数优化、磁场和损耗仿真的基础上,研制的国产耐热型激光刻痕取向硅钢10kV/400kVA立体卷铁心变压器空载损耗、负载损耗分别较国标GB20052—2020 能效1 级变压器限定值大幅降低了17.3%和7.9%,具有超高能效特征。

高强钢薄板切割变形的机理研究及预控分析

摘要:[目的]为有效控制高强钢薄板的火焰切割精度,研究切割面外失稳变形及面内弯曲变形的产生机理,提出动态辅助加热减小火焰切割变形的工艺方法。[方法]以3mm厚的Q550板材为研究对象,通过火焰切割试验和三坐标测量等方法,观测到高强钢薄板切割件的面外失稳变形和面内弯曲变形;应用大变形理论的热−弹−塑性有限元计算,分析高强钢薄板切割的热力学响应,以及辅助加热对高强钢薄板切割变形的影响。[结果]预测的切割变形趋势和数值,都与实际测量结果高度吻合;在远离割缝区域辅助加热,切割面外失稳变形可降低90%,且面内弯曲变形降低40%以上。[结论]基于切割变形产生的力学机理,可采用不同的辅助加热工艺,提高薄板火焰切割的精度;同时,应用高通量的热-弹-塑性有限元计算,可以得到减小火焰切割变形的优化工艺,指导高强钢薄板的高精度建造。

含不锈钢金属丝的功能纺织品开发动态

摘要:简述了不锈钢金属丝的性能,并根据其在纺织品上的使用方法和用途,分为不锈钢微丝和不锈钢纤维。对不锈钢金属丝的发展及其抗静电、防辐射、形状记忆、过滤、吸声等功能性纺织品的研究进展进行了详细的介绍,并阐述了其功能纺织品的发展趋势。