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。

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。

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。

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。

钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进展

摘要:在现代工业中,许多钢结构被要求承受108以上的疲劳载荷,钢的超高周疲劳性能研究已成为疲劳研究领域的一大热点。对当前国内外钢的超高周疲劳性能及其影响因素研究进行了综述,主要介绍了超高周疲劳S-N曲线、超高周疲劳裂纹萌生和扩展机理以及几个超高周疲劳性能影响因素,并提出了以后在超高周疲劳问题研究中需要进一步研究的方向,为当前超高周疲劳研究提供一个参考。

近20年全球锌铝镁镀层钢板技术专利分析

摘要:采用Orbit专利分析平台,对锌铝镁镀层钢板领域全球专利发展趋势、主要国家及重点创新机构的专利布局和技术领域研发进行了分析。对20年来全球锌铝镁镀层钢板领域重要专利及技术发展趋势进行了梳理,对国外知名钢铁企业锌铝镁镀层钢板最新专利技术趋势进行了剖析。国外钢铁企业在中国申请公开锌铝镁镀层钢板专利较多集中在日新制钢、新日铁住金、JFE公司。