锌铝镁镀层在加热过程中的组织和耐蚀性

摘要:锌铝镁镀层相对于纯锌镀层具有更好的耐蚀性,结合其特有的划伤自愈、切口保护等特点受到越来越多的钢铁生产企业及下游用户的重视,尤其在材料服役条件较为严苛的环境,客户采用该新型镀层的愿望较为强烈。锌铝镁镀层钢板在使用过程中会遇到热加工和热处理,最常见的是焊接和切割。因此研究锌铝镁镀层在不同温度区间的性能稳定性越来越受到关注。为了探究锌铝镁镀层在温度变化过程中组织和性能的变化,更好地提高镀层耐热性能,研究了不同铝含量的锌铝镁镀层(Zn1A11Mg、Zn55A11Mg)在不同的加温温度(300、500、700℃)进行加热,并随炉保温10min之后镀层内部的组织变化以及对物理和化学性能产出的影响。通过相图计算预测了保温之前镀层的析出相,通过电镜表征热处理后镀层的截面组织和表面组织的形貌,对各个不同的区域进行电镜自带的EDS的成分检测;同时,对镀层中不同相的组成进行了XRD的测试;对不同热处理工艺的试样进行维氏硬度的测试;对试样的耐腐蚀性能用电化学的方法来评估。结果表明,在加热到700℃的时候,Zn1A11Mg和Zn55A11Mg镀层的表面组织和截面组织的形貌都出现了很大的变化,对于Zn1Al1Mg镀层组织明显的分为2层,分别为Zn-Fe层和Fe-Zn层;对于Zn55Al1Mg的镀层组织,产生了从基体生长的柱状富铝相,在钢板和镀层的交界处密集生长;表面组织出现了疏松多孔的组织;电化学的结果显示,2种镀层的耐腐蚀性能都有所下降。维氏硬度的检测表明,2种镀层经过热处理后硬度都得到了提高。

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。

南极大气环境下Q460和Q690低合金钢的腐蚀行为

摘要:基于室外暴露实验,通过腐蚀速率测试、腐蚀形貌分析以及腐蚀产物分析等方法,研究了Q460和Q690低合金钢在南极大气环境下暴露1个月和12个月的腐蚀行为。结果表明,南极低温环境冰层、雪层覆盖下电化学腐蚀过程依然可以发生。暴露初期,冰雪冻-融环境导致液膜长周期存在促进了腐蚀的进行并且加速了局部腐蚀,Q460和Q690钢的腐蚀速率分别为29.7和77.0μm/a。暴露12个月后,腐蚀速率分别降低至10.7和18.7μm/a,腐蚀产物主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、β-FeOOH和Fe3O4/γ-Fe2O3组成。由于Cl-的存在,Q460钢和Q690 钢的锈层产生了较多的β-FeOOH和裂纹。长周期暴露时,金属表面被冰雪所覆盖,冰层以及锈层对溶解氧及侵蚀性离子的阻挡使得腐蚀的发生受到了抑制,并且局部腐蚀向均匀腐蚀演变。

帘线钢生产新技术

摘要:介绍了日本神户制钢添加“冶炼高强度超细钢丝用纯净钢的新技术,分析了其帘线钢成分确定原则以及对钢中夹杂物的要求。实验结果表明,u不但在降低夹杂熔点方面与Na、K等元素作用相同,而且还能有效地降低钢中氧化物夹杂含量,从而显著地提高钢的冷加工性能和抗疲劳性能。

钢铁材料强韧性协同提升策略的研究进展

摘要: 钢铁材料在现代工业中占据着极为重要的地位,其强韧性水平直接关系到工程结构与设备的安全性、可靠性和使用寿命。然而,强度的提升往往以牺牲韧性为代价。因此,通过微观组织精准调控实现钢铁材料强韧性的同步提升,已成为材料科学研究的关键方向。本文综述了近年来提高钢铁材料强韧性的策略,包括晶粒细化、亚结构优化、第二相强化以及复相组织设计等。最后,对复合析出相强化、多尺度组织协同调控以及基于资源节约理念的低成本合金设计等未来研究方向进行了展望。

国内外易切削钢的研究进展及展望

摘要:易切削钢有比碳素钢更高的切削性能和良好的力学性能。介绍了国内外易切削钢的研究现状和主要的类型、特点,总结了易切削钢的优缺点,提出了未来易切削钢的发展方向。

电化学方法评价不锈钢晶间腐蚀研究进展

摘要:晶间腐蚀作为不锈钢常见的一种局部腐蚀形式,严重威胁工程装备的安全运行和长寿命服役。电化学方法凭借其快速、灵敏、无损等优势,成为研究不锈钢晶间腐蚀的重要手段。综述了双环电化学动电位再活化法( DL-EPR) 、交流阻抗谱( EIS) 和电化学噪声技术( EN) 3 种电化学方法在不锈钢晶间腐蚀研究中的应用。DL-EPR法能够定量评价不锈钢的晶间腐蚀敏感性,具有操作简便、结果直观等优点,已成功应用于研究热处理状态、合金元素等对不锈钢晶间腐蚀的影响。EIS 技术分析不锈钢在腐蚀介质中的界面反应机制和钝化膜稳定性,为揭示晶间腐蚀机理提供重要依据。EN 技术通过监测腐蚀过程中的电化学噪声信号,能够实时、原位地研究不锈钢晶间腐蚀的萌生和发展过程,并识别腐蚀类型。此外,还探讨了3 种电化学方法的优缺点、适用范围以及评估不锈钢晶间腐蚀电化学技术的未来发展趋势。总之,DL -EPR、EIS 和EN 3 种电化学方法各有优劣,相互结合能够更深入地探究不锈钢晶间腐蚀的内在机理与发展规律,为不锈钢材料的科学应用与防护策略的制定提供支撑。

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。

不锈钢的微生物腐蚀研究进展

摘要:在海洋环境中,微生物种类繁多且分布广泛,在这种环境中使用不锈钢材料时,不可避免地会受到微生物诱导的腐蚀(Microbiologically,MIC)。总结了典型的硫酸盐还原菌(SRB)、硝酸盐还原菌(NRB)以及铁氧化菌(IOB)等几种细菌的腐蚀机制以及它们对不锈钢的腐蚀研究进展。综合评述了不锈钢微生物腐蚀的细胞外电子传递理论、腐蚀性代谢产物理论、浓差电池理论。最后,提出了海洋环境下不锈钢微生物腐蚀的防护措施,旨在为该领域的研究工作提供新的启发和方向。

我国冷轧生产技术进步30年及展望

摘要:介绍了近30年来我国冷轧板带生产的发展、技术进步和取得的成果。展望了今后冷轧板带的技术发展和结构调整方向。