摘要：电渣重熔是一种利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的净化钢液手段。因为其冶炼产品具有金属洁净、组织致密、成分均匀、表面光洁等优点，广泛应用于高端金属材料制备。为了保证熔渣的导电性，电渣渣系均含有一定CaF2，冶炼过程挥发严重，污染环境；氟化物挥发造成渣系成分波动大进而影响冶炼过程和产品质量。从渣系组成、冶炼环境、热力学和动力学几方面出发，讨论了影响渣系中氟化物挥发的因素，探讨了降低氟化物挥发的有效方法。重点介绍了CaF2、w（（CaO)）/w（（SiO2））、w（（CaO))/w（（Al2O3)）对渣系挥发的影响。降低渣中CaF2含量、增大w（（CaO））/w（（SiO2））、减小w（（CaO））/w（（Al2O3））可有效减少渣中氟化物挥发；讨论了利用碱金属氧化物（Li2O、Na2O、K2O）、TiO2、B2O3代替CaF2开发低氟渣的可能性。利用Na2O、TiO2、B2O3等代替CaF2是未来低氟/无氟渣开发的重要方向之一；综述了冶炼温度和环境湿度等对含氟渣系挥发的影响规律。降低冶炼温度、提高升温速率、对渣系预熔和保持干燥均可有效抑制氟化物挥发；基于电渣冶金渣系挥发热力学和动力学研究现状，介绍了炉渣分子离子共存理论计算渣系组元活度的适用性，总结了渣系挥发的动力学机理，归纳了电渣重熔过程中含氟渣挥发的限制性环节。分子离子模型对常见渣系组元活度计算具有很高的准确性，对其他特殊渣系的适用性还有待进一步验证。未来渣系挥发动力学研究应重点关注参与挥发反应的阴阳离子由本体向反应界面传质过程，以及反应生成物的形核、长大、气泡化的过程这2个限制性环节，以减少氟化物挥发。

摘要： 在“碳达峰”、“碳中和”成为全社会共识的背景下，轻质耐磨高锰钢因具有良好的强韧性、耐磨性以及较低的密度在冶金、矿山等行业中具有广阔应用前景。本文综述了轻质耐磨高锰钢的成分轻量化设计进展，以及基体组织、析出相以及表面改性对其耐磨性能影响，并展望了轻质耐磨高锰钢未来的发展趋势，以期为高锰钢轻量化及耐磨性能的协同提升设计提供参考。

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。

摘要:针对国内钢铁行业在数据治理、数字化和智能化应用技术方面的现状与挑战,提出将高通量试验、材料集成计算、大数据分析相结合的材料数字化研发思想,以推动钢铁材料数字化革新。分析了当前钢铁行业数字化研发的背景及其在全球范围内的发展趋势,强调了在数据治理中数字材料基因(DMG)在材料科学中的中心地位,并提出了用于数字材料研发的试验-计算-数据-整合(ECDC)的系统框架,包括高通量试验驱动模式、计算驱动模式、数据驱动模式和整合策略。这些模式不仅促进了材料的快速开发和性能优化,还实现了工艺和材料设计的高效整合。通过详细介绍数字化研发在温成形中锰钢、吉帕级海工钢、第三代Q&P钢开发等具体案例中的应用,以展示数字化方法有效解决材料的高强、高韧、高耐蚀等设计难点的途径。材料数字化研发思想为钢铁材料的数字化研发提供了理论和实践指导,通过整合和优化不同的技术方法,数字化研发体系有望显著提高钢铁材料研发的效率和质量,推动钢铁行业的高效可持续发展。

摘要：针对碳钢在大气腐蚀过程中影响变量多且作用机制复杂的问题，提出一种基于综合智能模型的重要变量挖掘框架，利用该框架可以挖掘影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量及其对腐蚀电偶电流产生的影响. 本文通过大气腐蚀监测仪（ACM）收集了我国5个试验站点的大气腐蚀数据，首先，构建了随机森林（RF）、梯度提升回归树（GBRT）和BP神经网络（BPNN）三种机器学习模型；其次，利用多模型集成重要变量选择算法（MEIVS）量化环境变量的重要性并提取影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量；最后，绘制了环境变量与腐蚀电偶电流的局部依赖曲线（PDP）. 仿真结果显示，MEIVS 算法挖掘出的重要环境变量更符合大气腐蚀的先验规律；PDP与MEIVS算法的结论具有很好的一致性，重要环境变量对应的PDP的变化幅度大，且PDP的变化趋势能够反映环境变量对腐蚀电偶电流的影响.

摘要：提出了“氢气炼钢”代替“氧气炼钢”的观点，对“氢气炼钢”的研究现状进行了总结和评价。氢冶金炼钢在节能降耗和改善产品质量方面具有独特优势。一方面“氢”具有高效熔炼作用，能够有效降低炼钢能耗。等离子体态的“氢”具有高温、高热导率的优势，可作为高效热源实现炉料熔化与钢液加热，在电弧炉、转炉以及中间包等炼钢设备中得到初步应用。喷吹气态“氢”能够加速成分和温度均匀，且氢气泡运动能粘附和加快其他非金属夹杂物上浮；同时与钢液中的氧等反应释放大量热量，改善了熔池反应的热力学与动力学条件。此外，“氢”通过营造还原性气氛，抑制氧化，降低Cr、Mn等合金元素的损耗。另一方面，“氢”具有无污染精炼的作用，能够显著提高钢液洁净度。基于“氢”的高活性和高还原性，“氢”能够有效去除钢中O、C、N、S和P等杂质元素，尤其是等离子态“氢”，可直接与杂质元素反应生成H,O、CH4、NH、H,S和PH，等极易挥发去除的气体产物，避免非金属夹杂物形成，实现“零夹杂物”的高效高洁净度炼钢。因而，发展以“氢”代“碳”的氢冶金新一代绿色近零碳“零夹杂物”无污染钢铁冶金流程，将加速钢铁工业绿色高质量可持续发展，助力中国实施“双碳”与“制造强国战略。

摘要:为探究铋系、铅系、硫系3种易切削钢切削性能的差异和铋对易切削钢切削性能影响及其作用机制,利用Kistler测力仪、表面粗糙度测量仪等对1215MS硫系易切削钢、1215Bi铋系易切削钢、12L14铅系易切削钢3种盘条开展了切削对比测试。结果表明:在转速w=1200r/min、切削深度ap=0.4mm、进给量f=0.2mm/r,且切削刀具和切削角度相同的的切削条件下,1215MS、1215Bi、12L14三种易切削钢盘条的切削合力分别为:130、123、116N;材料的表面粗糙度Ra 分别为:5.3、4.9、4.6μm,C型屑的占比分别为:28%、37%、42%,1215Bi易切削钢的切削性接近于12L14易切削钢,显著优于1215MS易切削钢;在铋系易切削钢中,Bi元素以Bi颗粒的形式存在,或者附着在MnS的表面,形成Bi-MnS复合夹杂物,在切削过程中,切削热使得Bi颗粒发生熔融,起到了润滑作用,断屑性增加,改善了切削性能。

摘要：钢材淬透性对保证钢材的使用寿命、性能稳定性和工作安全具有重要意义。保淬透性钢材在制造、建筑、航空航天等领域中都有着重要的应用。围绕中国保淬透性结构钢的发展，梳理了其标准的演变，并以齿轮钢为例系统总结了保淬透性结构钢对淬透性、洁净度、带状组织、晶粒度和易切削性等冶金质量指标的要求；从低氧含量控制、成分精准控制和夹杂物控制等方面分析了齿轮钢冶炼过程关键控制技术，提出了冶炼及连铸过程关键控制要点。同时，对冶炼工艺流程进行了详细解析，分析了目前主流的两类冶炼工艺流程，即钙处理工艺流程和非钙处理工艺流程的特点。通过上述内容的梳理和分析，为所有保淬透性结构钢和冷镦钢等钢种的冶炼工艺选择提供借鉴。

摘要: 在“双碳”战略引领下,绿色低碳的金属表面渗氮耐磨耐蚀改性技术焕发出新的活力,在工业领域的应用将会越来越广泛。探究渗氮层微观结构、物相组成对腐蚀过程的耦合作用机理对提升渗氮层的耐蚀性、延长渗氮零件的服役寿命以及渗氮表面改性技术的发展具有重要理论和工程意义。本文综述了钢的渗氮层耐蚀性能的研究进展,分析了钢的合金成分对渗氮层耐蚀性能的影响,讨论了渗氮层中氮化物、α-Fe物相组成与微孔结构对其耐蚀性能耦合作用机理,探讨了提高耐蚀性能方法和提高渗氮层耐蚀性亟待解决的关键问题。

摘要：简述了增材制造高性能钢中氧化物的研究概况，包括氧化物的特征和形成，氧化物对熔池的影响，氧化物的破坏和重构机制以及氧化物在熔池中的运动情况，阐述了实现氧化物无害化的设计思路，以期对未来金属增材制造过程中氧化物无害化的研究提供参考。