超高强度结构钢的研究及发展

摘要:超高强度结构钢是一种具有1200MPa以上屈服强度以及良好的断裂韧性和延性的钢,被广泛应用于航空、航天、舰船、海洋工程、工程机械等高端制造领域。同时保持超高强度、高塑性和高韧性是超高强度结构钢研究领域中的关键难题。本文归纳总结了典型低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢的发展历程和研究进展,重点介绍了超高强度结构钢的强韧化和延性机制。超高强度结构钢的超高强度是通过高密度位错马氏体基体中析出大量纳米级碳化物、金属间化合物或富Cu相而获得; 优异的断裂韧性是通过马氏体板条、区块和亚稳态奥氏体的多相多尺度层状微观结构设计来实现; 而高塑性的关键是在高密度可移动位错基体中引入亚稳态奥氏体形变诱导塑性(TRIP) 效应。高密度位错马氏体基体、多相多尺度结构和亚稳态奥氏体TRIP 效应的研究进展有望突破超高强度结构钢的强度、塑性、韧性三者不可兼得的瓶颈。

双相不锈钢热等静压粉末冶金成形技术研究进展

摘要:热等静压技术可用于粉末冶金制造高性能零部件,近年来广泛应用于铸件致密化、扩散连接和近净成形领域。热等静压粉末冶金(HIP-PM)作为一种绿色高效,工序简单,性能可控的构件制备技术,未来将在航空航天、核电工程、电子信息、轨道交通等众多工业领域广泛应用。从双相不锈钢(Duplex StainlessSteel, DSS)粉末制备、制品微观组织和力学性能、腐蚀性能等方面介绍了双相不锈钢HIP-PM技术研究进展,并总结了该技术应用领域及发展趋势。

超塑性材料现状及新型超塑性低中碳合金钢研发

摘要:在分析超塑性金属材料现状及发展趋势的基础上,对低中碳钢、高碳钢和双相不锈钢、奥氏体钢等钢铁材料的超塑性研究进行了归纳分析,提出了低成本量大面广低中碳合金钢将成为超塑性材料研发的一个重要方向。研究结果表明,通过科学合金化设计、精细组织调控和初步超塑性行为研究,可以获得在10-2/s应变速率和750~850℃下具有1 000%超塑性的低成本超塑性低中碳合金钢。这种优异超塑性性能主要归因于形成超细晶组织的合金化设计与组织调控。该研究成果打破传统低中碳钢不具有超塑性的局面,实现了可工业化超塑性能的低中碳合金钢创新发展,将推动超塑性钢材在航空航天和交通运输等领域的广泛应用。

高品质特殊钢关键生产技术

摘要:介绍了21世纪国际上以轴承钢为代表的特殊钢发展新趋势,分析了国内外轴承钢产品质量的差距和问题,重点介绍了近几年国内在转炉高碳脱磷低氧钢冶炼、降低还原势的炉外精炼工艺、大型夹杂物来源与控制、超低钛钢冶炼和大方坯连铸凝固末端凸辊压下等高品质特殊钢冶炼技术的发展状况和研究成果。

(0.10~0.14)mm电子元件用极薄冷轧钢带开发

摘要:通过在酸洗线设计安装酸洗钢带吹扫用压缩空气加热干燥装置,对轧制工艺参数工艺进行优化,对轧机AGC工艺控制系统进行升级改造,对轧机牌坊的精度进行调整,对退火工艺参数进行优化,对950平整机APC进行升级改造,成功开发出了(0.10~0.14)mm电子元件用极薄冷轧钢带。经客户使用,产品的各项指标满足了使用要求。

冷轧镀锌卷表面细微缺陷检测方法

摘要:[目的]一般冷轧镀锌卷表面细微缺陷检测模型难以兼顾高精度和低复杂度。[方法]提出了一种基于钢缺陷数据集(SDD)和 YOLO(即 you only look once)算法的细微缺陷检测模型。该模型通过 3 个关键创新来解决上述问题:在特征提取阶段仅对未被遮挡的有效像素进行运算,在特征表达阶段采用高频低尺度直连技术和 Harr小波变换,在缺陷回归预测阶段使用可变形卷积学习共享卷积核偏置参数。[结果]在自建的 SDD上,该模型达到 94.9%的检测精度和 103 FPS(帧率)的推理速度,模型大小仅13.8 M。[结论]本文为镀锌卷表面细微缺陷检测提供了高效的轻量级解决方案。

板带热连轧高精度非对称控制技术的研发及应用

摘要:在板带热连轧智能工厂的建设中,轧钢车间的“无人驾驶”理念深受推崇,而基于先进检测与智能控制技术的智能装备系统,是轧钢主流程远程、少人无人化集控的基础和前提。通过安装粗轧轧件镰刀弯、翘扣头及精轧轧件跑偏智能装备系统,对板带热连轧运行过程中的非对称因素进行高精度追踪和实时智能化管控,实现了对轧件侧弯、楔形、跑偏等非对称因素的粗精轧协同控制,助力板带热轧智能工厂的建设。其中,粗轧轧件运行非对称测控系统包括粗轧轧件镰刀弯测控系统和翘扣头测控系统;精轧轧件运行非对称测控系统包括精轧机架间轧件跑偏在线检测和自动控制系统。应用实绩表明:基于智能装备的板带热连轧轧件运行非对称测控系统在减员、产量提升、成材率提升、节能降耗等方面效果明显,为板带热轧智能工厂的稳定、高效、高质量运行奠定坚实基础。

国内模具钢的选用及发展

摘要:根据用途,模具钢一般可分为三大类:冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。近年来我国模具的发展十分迅速,模具钢的钢种系列不断完善,质量水平和生产工艺装备有了很大改善,2009年我国模具钢产量62.89万t(其中合金模具钢44.42万t),基本上满足了国内模具生产的需求。

耐高温特钢管道在循环载荷下的疲劳行为及其影响因素

摘要:本研究全面分析了循环载荷对耐高温特种钢管道疲劳行为的影响。关键发现包括:应力幅、平均应力和载荷频率是决定管道疲劳寿命的主要因素;高温环境会显著降低材料的疲劳抗力;载荷历史亦对疲劳行为产生重要影响。为提升管道性能,研究建议采用先进材料技术、优化设计,调整载荷条件,并考虑极端工作条件。这些结论不仅为耐高温特种钢管道的设计、应用和维护提供了科学指导,也为未来材料技术的发展指明了方向。通过深入理解循环载荷对管道疲劳行为的影响,能够有效预防管道故障,为材料科学领域提供了新的研究视角和实验数据。

新能源汽车电工钢二十辊轧机轧制工艺技术研发

摘要: 针对电工钢的材料属性和二十辊轧机的设备特性,研发了二十辊轧机在线监测工艺技术及其板厚与板形控制技术。断带预警系统、巡边测厚系统和精确准停控制系统等在线监测工艺技术为电工钢产品整体品质的提升提供了硬件基础,极大降低了边裂和断带风险,并显著提升了成材率。综合运用预控AGC、监控AGC 和秒流量AGC的板厚控制技术与控制策略和核心算法更先进的板形控制技术,不仅为电工钢规模化生产提供了软件保障,而且对其板形和板厚等核心技术指标完成了有效控制。通过软硬件的协同作用,本轧制工艺技术使带材精度和同板差得到有效控制,厚度精度达±1μm,板形精度达5I。电工钢的成材率和生产效率得以提升,而且其磁性增强、铁损降低,满足了新能源汽车的需求。