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高氮奥氏体不锈钢的研究进展及展望

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。
钢铁 2026年02月02日
中国钢研纯氢冶金技术开发与实践应用

中国钢研纯氢冶金技术开发与实践应用

摘要:铁前二氧化碳排放量占钢铁工业总排放的70%以上,铁前工序减碳是实现钢铁行业“碳达峰”“碳中和”的关键。概述了现有氢冶金技术的发展现状,描述了中国钢研科技集团有限公司提出的纯氢竖炉还原工艺路线。中国钢研通过对纯氢竖炉还原工艺技术和装备进行开发,建成全球首条纯氢竖炉还原示范线;通过优化各种工艺参数,实现连续通氢运行,取得金属化率97.0%~99.4%的优良效果。开展井室炉、电弧炉和真空感应炉熔分纯氢竖炉无碳海绵铁试验,结果表明,电弧炉熔分冷压球和冷压块熔分周期较短,真空感应炉熔分气体含量明显下降,真空感应炉熔分得到的高纯铁纯度(质量分数)达到99.9%。中国钢研纯氢冶金技术为将来中国实现绿氢冶金二氧化碳低排放或零排放提供了解决方案,可预期未来氢冶金会比碳冶金更具有竞争力。
钢铁 2026年03月04日
高频磁场在材料加工中的应用与最新进展

高频磁场在材料加工中的应用与最新进展

摘要：材料电磁加工向高频技术方向发展，高频磁场在材料加工过程中发挥着重要作用。传统高频磁场技术相较于工频电磁加工技术可以对导电材料产生更显著的热效应和电磁力，通过无接触的工作方式，广泛应用于感应淬火、感应焊接、感应热弯成型、感应熔覆以及电磁悬浮熔炼等金属材料的制造和加工中，具有高效率、高可控性、低能耗的优势。近年来发展出的高频磁场作用于低电导率液体中的新应用，突破了传统电磁技术在处理低导电材料时的限制。由独特排布的双相电感线圈产生的高频行波磁场可以对电导率为1～100S/m低导电液体产生厘米每秒量级的驱动效果，可以强化工业中液态钢渣等低导电液体的三传过程，有望应用于热态钢渣提铁技术，提高钢渣铁资源的回收率。结合传统高频技术和高频行波磁场技术的特点和应用，高频磁场技术在材料加工领域的未来发展需通过线圈结构设计以及频率控制实现复杂的加工过程，并将可应用的材料拓展到低导电介质领域。
钢铁 2025年06月20日
轧制理论与应用研究的新进展

轧制理论与应用研究的新进展

摘要：近４０年来，轧制技术出现了翻天覆地的变化，这也带动和促进了轧制理论从经典到现代的蜕变，同时电子计算机在这种蜕变中发挥了至关重要的作用。首先，伴随着有限元解析算法的出现和快速发展、计算机存储与处理等能力的不断增强，一批商业化软件逐渐增加了求解轧制问题的功能，轧钢理论工作者逐渐掌握了ＡＮＳＹＳ、ＭＡＲＣ、ＡＢＡＱＵＳ等大型商业软件用法；近年来晶体塑性有限元的出现和发展，把对成形过程数值模拟的触角又推进到微观领域。其次，人工智能在轧制理论领域的应用，启发人们把目光从对轧制理论深层规律无止境的探索转向实实在在发生了的事情，从数据、模型、因果关系中挖掘出规律性，帮助人们间接地把握轧制过程的本质特征。还有，经典轧制理论的研究也没有停下脚步，传统的Ｋａｒｍａｎ方程遇到变厚度轧制这一新问题，升级为新的表现形式；甚至作为轧制过程运动学基石的秒流量相等原则在变厚度轧制中也受到撼动。可以看到：中国几代轧钢工作者经过４０多年的学习、积累、赶超，现在已经进入到轧制理论发展的前沿，中国学者有能力、有信心肩负起用轧制理论来指导轧制实践发展的责任。
钢铁 2025年12月15日
锌铝镁镀层钢板的研究进展

锌铝镁镀层钢板的研究进展

摘要：介绍了近年来锌铝镁镀层钢板的发展情况，综述了其镀层结构特点及性能的研究进展，探讨了锌铝镁镀层钢板的应用前景。锌铝镁镀层钢板具有相似的镀层结构，其表面具有纳米特征。锌铝镁镀层钢板的耐蚀性是镀锌钢板的4倍，且具有自愈性，优良的耐膜下腐蚀性、成形性和焊接性能，是一种新型长寿命、能源资源节约型钢铁材料。
钢铁 2024年04月12日
耐高温特钢管道在循环载荷下的疲劳行为及其影响因素

耐高温特钢管道在循环载荷下的疲劳行为及其影响因素

摘要：本研究全面分析了循环载荷对耐高温特种钢管道疲劳行为的影响。关键发现包括：应力幅、平均应力和载荷频率是决定管道疲劳寿命的主要因素；高温环境会显著降低材料的疲劳抗力；载荷历史亦对疲劳行为产生重要影响。为提升管道性能，研究建议采用先进材料技术、优化设计，调整载荷条件，并考虑极端工作条件。这些结论不仅为耐高温特种钢管道的设计、应用和维护提供了科学指导，也为未来材料技术的发展指明了方向。通过深入理解循环载荷对管道疲劳行为的影响，能够有效预防管道故障，为材料科学领域提供了新的研究视角和实验数据。
钢铁 2025年03月28日
取向硅钢生产技术发展

取向硅钢生产技术发展

摘要: 介绍了取向硅钢生产技术发展历程及特点，重点阐述了渗氮法取向硅钢生产技术控制原理，诠释了锋锐的Goss{110}织构选择生成、定向遗传、择优长大的择优环境是抑制剂近恒量，本质是先天抑制剂AlN 近恒量、后天渗氮形成的AlN 近恒量，结合Goss 织构的定向遗传完成了二次再结晶。
钢铁 2024年11月26日
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
基于机器学习方法的冷轧硅钢磁性能预报模型研究

基于机器学习方法的冷轧硅钢磁性能预报模型研究

摘要：冷轧硅钢生产路径长，过程工艺控制复杂，在最终成品退火工序进行离线检测磁性能的生产组织模式，无法满足在中间工序进行过程工艺纠偏来提升产品性能稳定性的质量管控要求。本文利用XGBoost、LightGBM、多层感知机MLP等机器学习算法，通过对比不同算法的优劣，采用XGBoost和LightGBM 算法构建的磁性能预报模型可满足大生产条件下选择性采纳应用的要求，可支持实现各中间工序的生产过程中预报成品磁性能水平，从而达到指导过程工艺调整，并进而稳定最终成品磁性能的目的。
钢铁 2026年03月05日
高品质模铸技术数字化发展思考

高品质模铸技术数字化发展思考

摘要：模铸技术作为制造业生产中的关键环节，其产品质量和生产效率对制造业发展起着至关重要的作用。目前，传统模铸技术存在精度控制难度大、生产过程不稳定和资源浪费严重等问题。传感器技术、数据分析、人工智能等数字化技术的出现，为解决上述难题带来了新的契机。基于此，阐述了智能化设备与控制系统的集成、大数据与人工智能的应用以及互联网等技术在冶金行业的应用趋势。介绍了数值模拟技术在模铸和轧制领域的应用，并详细探讨了模铸知识数据平台、离线复现系统、在线控制系统和模铸工业大数据平台在模铸生产中的可应用性，展现了模铸数字化虚拟现实平台的构建意义和作用。模铸技术的数字化转型对于提高生产效率、产品质量，降低成本和风险，推动行业可持续发展具有重要意义。
钢铁 2025年06月23日