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金属链创制

金属链创制

摘要：金属零部件的制造过程涉及合金设计、原材料制备、冶炼、铸坯、锻轧、热处理、精密冷加工等，研究工作理应贯穿金属制造与服役的全生命周期。只有贯通全生命周期技术链，金属的性能才能充分发挥。以往的工艺技术研究多注重“点”的突破，而在金属材料与零部件的加工中间经常出现“断链”现象，导致高端零部件的性能不合格、不稳定、不可靠，甚至大量依赖进口。为解决上述问题，本文以直径8 m级盾构机主轴承研制为例，从套圈用轴承钢的V、B、稀土共合金化设计出发，基于高纯净、高均质轴承钢的制造和高性能轴承零部件精密加工，阐述了轴承制造全流程的关键技术及其关联性，重点介绍了连接轴承材料到轴承零部件的热处理技术和大型滚子的精密加工技术。在此基础上，成功制造了性能优异的大型盾构机主轴承，具备进口替代能力。基于此，本文提出了金属链创制的学术思想，即从材料设计的源头出发，对合金设计、原材料制备、冶炼、铸坯、锻轧、热处理、精密冷加工、装配制造、检测评价、应用考核等全链条进行研发，通过从全链条角度识别各工序的关键数据，并对其进行调控和传递，迭代优化，贯通技术链，打造创新链，对接产业链，实现金属材料与高端零部件的可控制造。
钢铁 2025年11月21日
钢轧制过程中非金属夹杂物变形研究进展

钢轧制过程中非金属夹杂物变形研究进展

摘要:针对轧制过程中非金属夹杂物变形的研究方法、表征参数以及影响因素进行了综述。研究表明冷轧过程中弹性模量小的夹杂物具有更好的变形能力,热轧过程中黏度小的夹杂物更利于变形,轧制温度在钢基体、夹杂物的流动应力曲线交点温度左右的温度区间内有较大的影响。还分析了夹杂物尺寸、轧制压下量等因素对夹杂物变形的影响。不同种类夹杂物的物性参数与变形能力之间的定量研究将会成为将来的研究重点。
钢铁 2024年12月03日
冷拔小口径16MnNiV无缝钢管的显微组织与力学性能演变规律

冷拔小口径16MnNiV无缝钢管的显微组织与力学性能演变规律

摘要:16MnNiV钢由16Mn,16MnV钢发展而来,棒坯经热穿孔轧制成为管坯后,再进行冷轧、冷拔和热处理,用于制备高强度小口径的高压油管。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)以及物理化学相分析法研究了在拉拔制管过程中小口径16MnNiV 无缝钢管显微组织与力学性能的演变,揭示了其微观组织以及第二相析出的变化规律,并计算了其强化增量,相关结果可以为高强度高压油管的材料研制和性能提升提供参考。结果表明,实验钢在拉拔制管过程中的主要组织为铁素体与珠光体,随着冷拔工艺的进行,实验钢的有效晶粒尺寸呈现减小趋势。从析出情况来看,一次拉拔后退火会增加其析出总量,二次拉拔后退火不改变其析出总量。通过EDS分析得知,析出的第二相粒子为VC。经过冷拔过程以及不同的热处理工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度均逐渐增加,伸长率逐渐降低。强化机理计算可知,由于冷拔过程变形量较大,实验钢屈服强度的提高主要来自于细晶强化的贡献。ϕ6.35mm×3mm 圆管经过热处理后的抗拉强度达到960MPa以上,屈服强度达到864MPa,伸长率达到15.5%,相比于其他16Mn系高压油管产品,力学性能得到较大提升,同时获得了良好的强塑性匹配。
钢铁 2024年01月15日
抗菌炒锅用冷轧低碳钢开发

抗菌炒锅用冷轧低碳钢开发

摘要：为了使普通铁质基材渗氮炒锅具备抗菌性能，提高人们食品卫生安全保障。开发的钢种在低碳成分设计基础上，通过添加Cu实现抗菌性能。利用光学显微镜、扫描电镜、箱式电阻炉、拉伸试验机等，针对热轧卷取温度、冷轧退火温度、冷轧退火时间对钢板显微组织和力学性能影响，最终确定了抗菌炒锅用冷轧低碳钢适宜的热轧和退火工艺参数。试验结果表明，卷取温度为640 ℃的热轧板晶粒形状不规则、大小不均匀，冷轧成品强度高不满足炒锅冲压成型要求；热轧卷取温度大于680 ℃，冷轧退火温度大于710 ℃时的退火时间大于3 h工艺条件下的钢板力学性能可以满足炒锅冲压成型性能要求。且随着卷取温度和退火温度升高、退火时间延长钢板的成型性能越好；考虑产品质量及经济性，最适宜工艺参数为卷取温度710 ℃、退火温度730 ℃、退火时间6 h；采取最适宜工艺参数试制样板经制锅渗氮后的大肠杆菌测试抗菌率为100%，具有优异的抗菌性能。
钢铁 2026年07月07日
不锈钢极细丝的生产

不锈钢极细丝的生产

摘要:介绍不锈钢极细丝的生产方法、热处理工艺及生产中存在的问题, 指出采用熔抽法制成的不锈极细丝, 横截面多为异形, 只能用于一些要求不高的领域; 集束拉拔法生产的不锈极细丝形状不一致, 均匀性和精度较差, 并对极细丝长度也有一定限制; 单丝拉拔法是高档次、高精度不锈极细丝的主要生产方法, 国内企业应加紧0.04mm以下高质量极细丝的生产。
钢铁 2024年03月25日
加压电渣重熔装备与工艺技术开发

加压电渣重熔装备与工艺技术开发

摘要：加压电渣重熔是目前工业化制备高氮钢和高氮合金最为有效的生产路线，是当今电渣冶金领域的研究热点和前沿技术。介绍了加压电渣重熔成套设备、工艺技术发展和主要产品特点。对当前加压电渣炉装备中氮化合金加料系统和水-气动态平衡系统等核心部件进行综述；针对加压电渣重熔生产中的工艺难点，阐述了氮化合金增氮和气相增氮技术的机理和方法、新型高效发热精炼重熔渣系开发及元素精准控制等新工艺技术发展。近年来，随着国内新建的系列国产化中试规模加压电渣炉的应用和系列高氮钢产品的成功研制，我国在加压电渣重熔成套装备的自主研制和工艺技术开发上取得的较大突破，并逐步向国际先进水平迈进。同时，深入开展工业级加压电渣重熔成套装备的自主研制和工艺技术研发，保障我国航空、航天和军工等领域高端高品质特殊钢和特种合金等急需的关键材料制备，是我国发展现代电渣冶金技术的重要方向。
钢铁 2024年11月25日
正视制品行业现状 进一步优化产品结构

正视制品行业现状 进一步优化产品结构

线材制品是热轧线材的深加工产品，通常是将热轧线材经过表面处理、拉丝(轧制)、热处理、镀(涂)层、捻股(绞线)、合绳等生产工序生产。线材制品品种通常分为普通低碳钢线材制品、优特钢线材制品两大类。一般普通低碳钢线材制品产品档次低、工艺简单、投入少，主要由一些民营或集体所有制的小型轻工和建筑企业生产；优特钢线材制品产品档次高、工艺复杂、投资较大，主要是一些大型线材制品企业生产。1
钢铁 2024年01月04日
机器学习在炼钢工业的深度应用：机遇与挑战

机器学习在炼钢工业的深度应用：机遇与挑战

摘要：随着人工智能的快速发展，机器学习算法在炼钢工业中的应用成为研究热点。本文系统探讨智能模型在短流程炼钢过程复杂工业场景的深度应用挑战与机遇，重点分析其在电炉、精炼和连铸等核心环节的应用现状。结合钢铁流程的典型场景，阐述机器学习在工艺优化、异常诊断与自主决策等方面的思考。针对炼钢环境下的实时性、可靠性需求，提出机器学习在智能制造体系中的研究方向，包括多模态感知、因果推理与数字孪生等前沿技术。最后，探讨机器学习在短流程炼钢工业深度应用面临的挑战、潜在的解决方案和未来应用展望。
钢铁 2026年06月24日
基于有限元仿真的热连轧精轧带钢楔形控制分析

基于有限元仿真的热连轧精轧带钢楔形控制分析

摘要：楔形是热轧带钢板形的关键评价指标，高质量的热轧带钢对楔形指标提出较高的要求。精轧带钢楔形控制与跑偏及单侧浪形等板形问题相耦合，楔形调节难度高。一方面，带钢楔形会引起跑偏造成轧制过程的生产问题；另一方面，板带楔形本身即为精轧出口质量的重要指标之一，若楔形控制不达标，极易引起小厚度的带钢在轧制过程起浪，造成严重的板形问题。同时，对于楔形控制，实际生产中依赖操作工的人工调控，存在严重的主观性及科学性和准确性差、效率低等问题。通过有限元建模并依据轧机两侧辊缝倾斜压下量和出口楔形的关系式，建立F7出口楔形闭环反馈控制模型。基于带钢不同的入口厚度、带钢宽度、整体压下量分析热连轧精轧两侧辊缝倾斜压下量对出口楔形的影响规律，提出基于遗传系数的多机架调控策略和基于楔形调控极限的辊缝倾斜压下量分配策略，形成精轧机组楔形控制的各机架辊缝倾斜压下值计算模型。研究结果已用于工业生产，可保证楔形调节过程中的轧制稳定性，并能避免单机架倾斜压下量过大造成附加板形问题。
钢铁 2024年03月11日
激光熔覆铁基合金涂层的研究进展

激光熔覆铁基合金涂层的研究进展

摘要：激光熔覆技术作为一种先进的材料表面改性技术，具有加工效率高、涂层稀释率低且与基体结合强度高、自动化程度高、环境友好等优点。在各类熔覆材料中，铁基合金在成分上与钢铁材料最为接近，且其成本相对较低，近年来在设备零部件表面强化和再制造领域得到广泛应用。结合国内外最新相关研究成果，从材料体系、工艺参数、外场辅助技术等方面对激光熔覆铁基合金涂层的研究进展进行了综述。总结了熔覆材料的选材依据以及铁基自熔性合金粉末、不锈钢粉末、铁基非晶合金粉末、铁基复合粉末等各类材料的特点和应用。系统讨论了激光功率、扫描速度、光斑直径、送粉速率等工艺参数对铁基涂层成形质量和微观组织及性能的影响机制，并介绍了工艺参数优化在高质量熔覆层制备中的应用。同时，论述了超声振动、电磁场、温度场等外场辅助技术在激光熔覆铁基合金涂层中的应用，阐明了外加能场对激光熔覆过程中熔池及凝固组织的作用机理。最后对激光熔覆铁基合金涂层未来的发展方向进行了展望。
钢铁 2024年11月11日