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立式离心浇注精密铸造技术研究进展

立式离心浇注精密铸造技术研究进展

摘要：离心铸造是将金属液注入高速旋转的铸型内，使其做离心运动充满铸型形成铸件的技术。根据转轴位置的不同，可将其划分为卧式和立式离心铸造。通过离心铸造的方式生产中空筒形和环形铸件及铸管等，生产效率高、成本低，且铸件组织细密。按照旋转轴位置分类，离心铸造可以分为水平（或卧式)离心铸造和立式离心铸造。立式离心铸造相较于卧式离心铸造占地小、操作方便、材料适用性好、工艺灵活性高，已有几十年的历史，最早用于生产火炮弹壳等军事产品。随着立式离心铸造技术的不断发展，已被广泛应用于民用领域。本文从关键技术、数值模拟、典型铸件3个方面，简述了国内外近几年立式离心铸造技术的研究进展，介绍了可铸金属的选择、铸造工艺设计、铸型选择与设计、离心铸造涂料、离心铸造机等的研究成果，呈现了光滑粒子流体动力学(SPH)法、粒子跟踪测速(PTV)法、夹杂物运动规律等方法在立式离心铸造数值模拟方面的应用，列举了双金属复合轧辊、锥段转鼓、大口径厚壁变径管等立式离心铸造技术的典型铸件案例。
钢铁 2025年07月23日
高强度不锈钢的研究及发展现状

高强度不锈钢的研究及发展现状

摘要：高强度不锈钢作为强度、韧性及服役安全性俱佳的金属结构材料，广泛应用于航空、航天及海洋工程等领域。本文系统地梳理了高强度不锈钢的研究及发展历程，重点阐述了以析出强化和奥氏体韧化为代表的强韧化机理，及以氢致开裂和H原子扩散富集为主要因素的应力腐蚀及氢脆敏感性问题。认为高强度不锈钢的未来发展将重点关注计算模拟设计，多类型、高共格度析出相复合强化，高机械稳定性的薄膜状奥氏体韧化，综合显微组织和服役环境加深对应力腐蚀及氢脆机理的理解，从而为设计兼备超高强韧性、优良综合服役性能的高强不锈钢提供实际的理论依据。
钢铁 2024年04月15日
高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

摘要：航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展，现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题；M50NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性，但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求，并且耐蚀性不足问题也未解决。高铬不锈轴承钢GB-42和高氮 Cronidur30轴承钢虽然抗腐蚀能力好，但是表面硬度和心部韧性仍不足。以CSS-42L钢为代表的高温不锈渗碳轴承钢拥有高强韧性和优良耐蚀性能，不仅在航空轴承应用上极具竞争优势，而且也可应用于在高温或腐蚀性环境下使用的齿轮、轴和紧固件等，但是国内外相关研究工作仍不足且缺乏系统性，因此对其研发现状进行综述和总结尤为重要。从航空用高温轴承钢发展历程出发，详细介绍了国内外高温不锈渗碳轴承钢的研发背景和合金成分设计思路；综述了铬、钴、钼、镍、钒、钨等主要合金元素对组织和性能影响规律，其中钴的加入虽然不直接参与析出强化，但能够起到抑制δ-铁素体形成和促进弥散析出的特殊作用；分别从表面渗碳和心部材料两个方面，揭示了调控热处理工艺对微观组织和强韧性的影响规律。在此基础上，针对国内外高温不锈渗碳轴承钢基础理论和制造工艺研究的不足，提出了优化合金成分、突破渗碳热处理技术，以及加强不同工况下组织演变、疲劳损伤和破坏机理研究的研发方向。
钢铁 2024年04月25日
取向硅钢硅酸镁底层的形成、调控及磁性影响因素

取向硅钢硅酸镁底层的形成、调控及磁性影响因素

摘要:取向硅钢作为一种关键软磁金属材料,在变压器铁芯等核心部件的制造中占据着举足轻重的地位。在取向硅钢的生产制造过程中,高温退火工序形成的硅酸镁底层质量至关重要。硅酸镁(Mg2SiO4)作为底层最基本的结构单元,其晶粒的形态分布对取向硅钢磁性和铁损有决定性作用。硅酸镁底层不仅在辅助基体Goss取向二次晶粒择优长大、增强磁畴壁钉扎效应、提高取向硅钢成品层间电阻及调控表面膜层应力等方面发挥着关键作用,而且为后续工序形成高质量绝缘涂层奠定致密且完整的表面基础,是成就取向硅钢产品优异综合性能关键的组成部分。深入解析了取向硅钢退火过程中硅酸镁底层的形成机制及其对硅钢磁性能调控原理;同时分别从SiO2氧化层特性、MgO涂层及其添加剂、高温退火工艺等主要因素,系统梳理并评述了近年来硅酸镁底层质量调控及磁性提升的研究进展。最后,对当前硅酸镁底层研究领域的重点工作进行了归纳总结,并对未来取向硅钢硅酸镁层研究方向进行了展望。
钢铁 2026年05月28日
超薄因瓦合金带材研究进展

超薄因瓦合金带材研究进展

摘要：因瓦合金以其极低的线膨胀系数和优异的软磁性能而闻名,已广泛应用于精密光学、微电子、磁屏蔽和航空航天等行业。本文重点介绍超薄因瓦合金带材产品,这类产品对于精密金属掩模版和精密机电元件等高端应用至关重要。文中系统总结了包括电铸、精密冷轧以及后续表面质量强化工艺在内的先进制造技术,并对其制造机制、技术优势和现有局限性进行了比较。此外,本文还全面综述了织构调控、退火参数控制、脉冲电流辅助处理和氢气退火等关键性能优化策略,以阐明因瓦合金带材强化和软磁性能增强的内在机制。研究人员特别关注高纯冶金在确保超薄产品表面无缺陷和尺寸稳定性方面日益增长的重要性,目前其制备技术已成为关键瓶颈。总体而言,精确控制工艺参数、高洁净度冶炼以及多性能协同优化的举措是实现超薄因瓦合金高性能的关键。
钢铁 2026年08月06日
机器学习在金属微观组织图像分割中的应用

机器学习在金属微观组织图像分割中的应用

摘要：介绍了机器学习在金属微观组织图像分析中的应用，梳理了微观结构的发展历程。重点介绍了传统机器学习方法、深度学习方法、大模型在微观组织图像分割中的应用并进行了详细的总结和举例说明。其中，深度学习方法可以自动提取高维度特征，快速地对批量图像进行准确分割，但存在数据依赖性强，通用性差等缺点，在一定程度上限制了该方法的推广和应用。大模型的出现为其缺乏泛化能力和过分依赖数据等问题提供了新的解决方向。通过分析大模型在金属微观组织图像分割的应用，指明了大模型在金属材料领域的丰富前景，并探讨了未来大模型的主要发展方向。
钢铁 2025年07月14日
铸轧薄带的边部斜裂纹形成机理

铸轧薄带的边部斜裂纹形成机理

摘要：为了控制铸轧薄带产品质量，降低铸轧工艺本征裂纹导致的断带风险，针对铸轧薄带的边部斜裂纹展开研究，提出边部斜裂纹形成的直接原因为侧封与熔池间的换热使熔池边部的Kiss点高度局部提升。该处薄带进入铸轧塑性变形阶段的初始厚度局部增大，由此引发的斜向剪应力导致了边部斜裂纹的产生。建立了熔池的热－流耦合数值仿真模型，分析了Ｋｉｓｓ点高度沿铸轧辊宽度方向上的分布规律，结果显示熔池边部的Ｋｉｓｓ点高度高于熔池中心。建立了热－力耦合数值仿真模型，分析了变厚度薄带热轧时其塑性变形区内的应力分布状况，结果显示斜向剪应力集中分布于后滑区边部，其方向与后滑区金属的流动方向致。仿真结果验证了所提出的边部斜裂纹形成机理的合理性。
钢铁 2024年04月15日
热轧板带生产中氧化的基本特点及麻点缺陷的成因与控制

热轧板带生产中氧化的基本特点及麻点缺陷的成因与控制

摘要：精选了近几十年来日本等国家的学者关于钢铁材料氧化方面的部分研究进展，对相关研究的方法、内容、技术思路进行了整理，编撰成文以飨读者。侧重介绍了热轧过程中板带的氧化与缺陷控制，从板带氧化的基本性质入手，剖析了热轧过程麻点缺陷的成因与控制机理。同时，结合作者自己的研究经验与理解，对缺陷的成因也提出了不同视角的见解，供读者参考。
钢铁 2024年04月24日
金刚石切割线复合电镀固结技术研究进展

金刚石切割线复合电镀固结技术研究进展

摘要：总结了复合电镀固结技术的关键点及影响金刚石切割线制备的因素，详细介绍了国内外上砂方法与上砂槽的设计，并对其进行了综合评述，为金刚石切割线复合电镀制备工艺的优化与完善提供一定的参考和依据。
钢铁 2024年04月12日
稀土元素在钢中的作用研究进展

稀土元素在钢中的作用研究进展

摘要:近年来稀土元素在钢中的作用被逐一发掘出来。通过对最新稀土钢相关文献的调研,梳理分析了稀土元素在钢中的作用机理与理论研究方法。结果表明:在钢中添加稀土元素,除了具有净化、夹杂物变质和微合金化作用外,还在催化表面渗氮和抑制氢扩散等方面起到积极作用,稀土钢的应用领域在逐渐扩大。当然,稀土钢的发展还受到多方面的制约,如稀土原材料、稀土加入技术、工艺顺行程度和组织性能调控方法等。一些先进表征方法能精确捕获钢中稀土元素的偏聚位置并准确鉴定稀土化合物等物相,但对稀土元素在钢中的作用机制及相关组织演变规律无法提供详细解释。因此,着重介绍了基于原子尺度模拟的先进研究理念,采用计算机计算与模拟技术,可以填补稀土原子微观作用机理的缺失,从而加快高品质稀土钢的研发。
钢铁 2024年10月31日