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镍基变形高温合金裂纹形成及控制研究进展

镍基变形高温合金裂纹形成及控制研究进展

摘要：随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高，新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼（VIM）+保护气氛电渣重熔（PESR）+真空电弧重熔（VAR）三联工艺来生产。受合金化程度的影响，合金在熔炼过程中易产生液固相间的溶质分凝和元素偏析，电极和铸锭在热应力与相变应力的综合作用下极易发生开裂，造成后续重熔过程电弧波动，从而对铸锭质量造成不利影响。电极裂纹问题是高温合金凝固过程中产生的一种复杂冶金缺陷，也是长期困扰我国高合金化难变形高温合金锭型扩大的共性技术难题。基于此，综述了近年来作者团队和国内外研究组在变形镍基高温合金熔炼过程中裂纹的形成机制、裂纹的影响因素及裂纹控制方面的研究进展，并对沉淀强化型镍基变形高温合金的未来发展方向进行了展望。
钢铁 2026年02月03日
特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

摘要：概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势，重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组织特点进行了分析，并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料，其将在海洋工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。
钢铁 2024年04月26日
0.20mm耐热型取向硅钢的微观组织、磁性能及应用

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。
钢铁 2024年01月15日
钢铁耐磨材料研究进展

钢铁耐磨材料研究进展

摘要：本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史，重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损，而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损，高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性，与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素：高强韧基体，高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相，耐磨相与基体良好结合。
钢铁 2024年05月14日
含不锈钢金属丝的功能纺织品开发动态

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。
钢铁 2024年04月08日
材料研发大数据系统在钢铁材料研发中的应用

材料研发大数据系统在钢铁材料研发中的应用

摘要：在材料智能研发的大背景之下，结合材料研发的痛点、卡点与难点建设了一套材料研发大数据系统平台。该平台整合了诸如高通量集成计算平台、智能实验室管理系统、生产大数据系统等多个子系统，借助这一平台，科研人员可通过数字化手段，充分借鉴以往研发失败的经验教训，迅速锁定产品及工艺开发的关键所在，进而快速提升研发效率。同时，该平台能够对研发数据进行集中管理与应用，推动材料研发向数据驱动研发的全新模式转变。通过开展研发大数据平台的相关建设工作，冶金材料研发的数据管理水平与应用水平将会得到大幅提升，引导钢铁材料研发从传统的试错法逐步转向大数据分析方法，极大缩短研发周期，降低研发成本。
钢铁 2025年06月30日
高品质钢铁材料轧制加工新技术研究进展及发展趋势

高品质钢铁材料轧制加工新技术研究进展及发展趋势

摘要：近10年来，我国钢铁材料轧制领域在工艺、装备以及流程等方面均取得了显著进步。回顾了我国热轧钢材在线组织性能调控技术、离线热处理技术、铸－轧一体化短流程技术以及轧制过程自动化等技术的研究和应用进展，并指出铸－轧界面高效高质化技术、轧制过程高效均质化技术、铸轧短流程高质化以及轧制加工数字化技术等，是轧制领域重要的发展方向。
钢铁 2024年04月24日
钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。
钢铁 2025年05月05日
热轧无缝钢管智能工厂建设关键技术与应用

热轧无缝钢管智能工厂建设关键技术与应用

摘要：无缝钢管广泛应用于化工、石油、海洋、地质及军工等各领域，是国防和经济建设的重要基础原材料。长期以来，热轧无缝钢管生产过程中存在无法按支跟踪、关键检测信息缺失、数据资源利用不足等问题，导致在多品种、小批量生产中质量稳定性和一致性提升困难、人员劳动效率低下，迫切需要通过新一代信息技术实现生产技术与产品质量改进。介绍了基于物理逻辑、深度学习与ＡＩ标识的热轧无缝钢管逐支跟踪系统、工艺质量智能管控系统和全工序远程智能集控系统等技术开发应用情况，实现了无缝钢管高效集约生产和精益化管控。应用实绩表明：无缝钢管智能工厂的成功实施使得产能提升２０％，优化人员比例４８％，能介消耗降低７％，质量修磨降级率降低５０％，经济和社会效益显著，并为长材智能工厂的建设提供了参考。
钢铁 2025年12月04日
铁基非晶合金局域结构与性能关联：基于微合金化机理研究

铁基非晶合金局域结构与性能关联：基于微合金化机理研究

摘要：基于“团簇+连接原子”局域结构模型，从团簇内部和团簇间原子的关联作用出发，分析非晶合金的局域结构与非晶合金玻璃化转变、形成能力、热稳定性和力学性能之间的关系。并通过分析模型结构中微合金化元素的占位及其对周围原子关联作用的影响，理解非晶合金的微合金化机理。结果表明，团簇内部原子的关联作用对非晶合金的热稳定性有较大影响，而非晶合金的玻璃化转变、形成能力和力学性能主要受到团簇间原子关联作用影响。并以Si合金化Fe-B 二元非晶合金及前过渡元素(Zr、Hf、Nb或Ta)和稀土元素(Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd或Dy)微合金化Fe-B-Si三元非晶合金对所提理论进行实验验证，两者吻合较好。该研究为理解非晶合金的局部结构-性能关联和微合金化元素作用机理提供了新思路。
钢铁 2024年04月24日