金属材料的喷丸强化原理及其强化机理综述

摘要:在喷丸强化机理中,除了“应力强化机制”之外,还存在另外一种“组织结构强化机制”。为了证明这一种新强化机制的存在,采用了XRD、喷丸残余应力、显微硬度以及疲劳等各种试验方法,对喷丸靶材表层的组织结构改性后的力学行为进行了试验测定。结果表明:喷丸引入靶材的残余压应力是一种改善疲劳断裂抗力的“应力强化机制”,但是它只能改善正断型模式而不能用来改善切断型模式的疲劳断裂抗力。对改善切断型模式的疲劳断裂抗力起决定性作用的是“组织结构强化机制”。因此作者认为,喷丸强化机理中至少存在上述两种强化机制。

碳含量对普碳钢与微合金钢热变形行为的影响机制:争议、进展与展望

摘要:在钢铁材料的热加工过程中,碳作为关键合金元素,对其热变形行为及组织演变具有重要影响。碳含量不仅能显著调控流变应力水平,还深刻影响动态再结晶(dynamic recrystallization,DRX)与动态回复(dynamic recovery,DRV)等软化过程的动力学行为,进而决定最终材料的微观组织和性能。然而,碳对不同类型钢种(尤其是普碳钢与微合金钢)热变形机制的具体作用规律仍存在诸多争议,亟待系统梳理与深入解析。本文系统综述了碳含量对普碳钢和微合金钢热变形行为影响的研究进展,从宏观力学响应和微观机制2 个层面展开分析。宏观层面,重点探讨了碳对应力-应变曲线特征、热变形激活能及应变速率敏感性的影响规律;微观层面,深入阐述了碳对动态再结晶形核与长大、动态回复过程的调控机制,以及碳通过改变层错能、扩散行为和析出动力学对变形机制的影响。基于现有研究,指出当前该领域研究在碳影响机制的定量描述、多因素耦合效应及宏微观关联等方面仍存在不足。展望未来,应加强碳含量与热变形工艺的协同调控研究,发展多尺度模拟与原位试验相结合的方法,建立“成分-工艺-组织-性能”的定量预测模型,为高性能钢铁材料热加工技术的创新提供理论支撑。

含铜抗菌不锈钢的应用研究现状

摘要:含铜(Cu)抗菌不锈钢是一类结构/功能一体化金属新材料,目前已经具备稳定的工业规模生产能力。为应对日常生活、医疗领域和海洋工程装备领域所遇到的细菌微生物污染问题,已经开发出适用于相应领域的多种含Cu抗菌不锈钢新材料。为了探索新阶段含Cu抗菌不锈钢的研发方向,综合介绍了含Cu抗菌不锈钢关键性能的研究进展及在多领域的应用现状,并分析了时代发展给该领域所带来的新的问题与挑战。

耐磨钢发展现状及应用行业分析

摘要:本文通过分析耐磨钢的应用行业及国内外发展现状,重点介绍了国内外耐磨钢夹杂物控制水平分析及控轧控冷工艺、热处理工艺对NM600 内部的微观组织和材料力学性能的影响。国外各耐磨钢生产企业产品丰富,分类更加细化,我国各钢厂在开发新产品的同时逐步优化常规产品,针对不同的客户开发不同的耐磨钢产品与国际接轨;目前国内多家钢厂生产的耐磨产品在低温冲击、折弯等力学性能方面较HARDOX、EVERHARD 等国外著名耐磨钢品牌还是存在一定差距,从国家标准更新的内容来看,市场对耐磨钢的要求更严格,需各钢企、科研院所进一步研究纯净钢冶炼技术与控轧控冷、热处理新技术相结合,提升我国耐磨钢产品性能质量,打造国际拳头品牌。

制造业工艺发展趋势及特殊钢棒材生产新工艺

摘要: 随着制造行业发展和环保要求的加强,锻造工艺向着节能化、精密化、轻量化、数字化、智能化等方向发展。为了满足锻造工艺的发展要求,对特殊钢棒材加工工艺进行了系统地研究,从钢的均匀性控制、纯净度控制、车削性控制、表面质量控制、热轧态组织控制、表面脱碳控制、氧化铁皮控制、尺寸精度控制及平直度控制方面制定相应的工艺措施,改善了特殊钢棒材的组织均匀性、尺寸精度、脱碳层深度、氧化铁皮厚度等关键性质量指标。

耐磨钢生产研究现状与分析

摘要:概述了耐磨钢的主要技术要求、生产工艺以及国内外研究现状,重点介绍了准贝氏体高强耐磨钢、奥氏体耐磨钢及马氏体耐磨钢的成分、性能、强化机理及生产工艺,并指出耐磨钢开发应注重系列化和经济性。

无缝钢管定(减)径技术发展现状及未来发展需求研判

摘要:总结分析钢管定(减)径机的定位、分类、技术特点、核心细分技术发展现状及典型应用情况。指出目前钢管减径技术已全面实现了国产化,各项指标均能够代表世界先进水平。站在未来发展需求的视角,预测该领域将在全流程智能化模型管控技术、定量化质量预测模型技术、单机架传动四辊减径装备技术等智能制造、高端装备创新开发方面存在潜在应用价值。

模具钢增材制造及其性能的研究进展

摘要:随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程,同时还要经受层间热循环的作用,其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材,其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述,以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。

不锈钢材料的钝化技术及其研究进展

摘要:不锈钢材料性能优越,应用广泛,钝化处理是其成型过程中重要的一种后处理工艺。参照近年来不锈钢钝化的研究成果,总结梳理了不锈钢钝化的机理、检测与工艺方法,并展望了其未来的发展方向。

机器学习在高效连铸制造中的应用现状及展望

摘要:高效连铸以高拉速、铸坯无缺陷为基础,通过钢-轧界面间铸坯热装和轧制实现钢铁制造流程的绿色低碳发展。传统连铸制造需向智能化连铸转型,以连铸制造流程大数据量和机器学习算法为基础,挖掘有价值的信息或逻辑关系。构建具有决策能力和预测判断功能的智能化铸机,实现连铸高效生产和智能控制。通过介绍国内外机器学习在高效连铸制造中的应用现状,分析智能连铸在铸坯裂纹在线智能预报、结晶器漏钢智能预报和连铸过程的其他重要智能化的研究进展,提出机器学习在高效连铸制造中的研究展望。通过深度学习在连铸全流程中的应用、探索不均衡样本的智能连铸算法和结合工业机理模型与机器学习模型实现多目标任务的智能化连铸模型,实现连铸流程智能化和透明化控制,为国内相关钢铁企业提供智能化连铸的研发思路和参考。