大语言模型赋能钢铁行业: 技术与应用展望

摘要: 随着材料科学研究进入第四范式，人工智能技术正重塑该领域的研究。当前，大语言模型( large languagemodels，LLMs) 凭借其海量数据训练基础和超大规模参数优势，通过多任务集成、智能生成与决策等能力，突破了传统机器学习在文本处理和人机交互方面的技术瓶颈，为钢铁工业的智能化转型提供了新的突破路径。本篇综述系统梳理了大语言模型的技术特点、研究方向及应用领域，结合钢铁行业的数据特性，详细阐述了面向钢铁行业的大语言模型框架，并提出了钢铁行业大语言模型的评估标准。针对钢铁领域的特定需求，深入探讨了其在数据提取与保护、性能建模与预测、材料逆向设计及钢铁智能冶炼等方面的应用潜力。最后，对钢铁行业大语言模型的发展现状进行全面分析，明确指出其可能面临的挑战，并提出相应的应对策略。

钢铁 2026年02月28日 1 点赞 0 评论 26 浏览

3GPa超高强度马氏体时效钢组织性能

摘要：航空航天系统的小型化、轻量化发展趋势对动力轴材料的强塑性提出了更高的要求。为了开发3 GPa级的马氏体时效钢，设计一种高Co、Ni、Mo的马氏体时效钢，其成分为14Ni-15Co-9Mo-0.86Ti-0.35Al-Fe。通过锻比大于10 的高温大塑性变形尽可能细化晶粒，并结合预拉伸变形及深冷+时效的热处理工艺调控，实验钢抗拉强度达到3.076 GPa，断后伸长率5.5%，表现出了优异的强塑性。通过对其显微组织进行分析表征，发现其基体组织为高位错密度的板条马氏体结构，平均晶粒尺寸为0.47μm。透射电镜及3DAP结果表明，基体中分布着大量的Ni3（Mo,Ti），析出相平均直径为6～7nm。析出强化、细晶强化及位错强化是其主要的强化机制，保证了合金超过3 GPa的超高强度，同时极细的亚微米级晶粒保证了材料良好的塑性。

钢铁 2024年07月08日 1 点赞 0 评论 648 浏览

薄规格和极薄/超薄硅钢发展态势研究

摘要:近年来,全球新能源汽车市场的高速发展使得薄规格硅钢的需求开始增多,特别是快速自粘结涂层技术的进步,极大程度地拉动了薄规格和极薄/超薄硅钢在驱动电机、高速电机、微电机等高端电机市场的需求。目前许多新能源汽车驱动电机厂正在求购快速自粘结涂层硅钢,众多硅钢企业以及科研单位、涂料企业、铁心企业纷纷研发快速自粘结涂层和模具冲片技术,从中可以看到薄规格和极薄/超薄硅钢的发展趋势。本文重点阐述薄规格及极薄/超薄硅钢的生产现状、发展及需求趋势。

钢铁 2025年01月13日 1 点赞 0 评论 237 浏览

因瓦合金薄板组织演化及力学性能研究

摘要：针对因瓦合金传统制备工艺存在成材率低、生产效率低等问题，提出了薄带连铸—冷轧—退火的新制备工艺。利用光学显微镜、ＥＢＳＤ、ＥＰＭＡ及ＳＥＭ研究了新制备工艺下因瓦合金薄板的组织演化，并测试了其力学性能。结果表明：薄带连铸因瓦合金铸带坯未出现表面裂纹、晶间氧化及Ｎｉ元素宏观偏析，微观组织由粗大的柱状奥氏体晶粒组成；利用新制备工艺，获得了厚度0.5ｍｍ及0.7ｍｍ的因瓦合金退火板，组织中含有大量退火孪晶，退火板屈服强度在２５１～２８１ＭＰａ范围内，抗拉强度在４２０～４４５ＭＰａ范围内，断后伸长率超过30%，拉伸断口均为典型韧性断裂形貌，与传统制备工艺下的退火板力学性能相当。

钢铁 2025年12月09日 1 点赞 0 评论 93 浏览

盾构/TBM滚刀刀圈研制进展

摘要：盘形滚刀是盾构机的核心部件，也是掘进施工过程最易磨损和失效的部件。滚刀刀圈的磨损主要由磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损三种机制共同组成，其中磨粒磨损和黏着磨损占主要。破岩过程中，强挤压、高冲击作用使得刀圈常发生磨损、偏磨、卷刃、断裂、崩刃、脱落等失效，刀圈损耗成本占总工程的5%~10%，而刀圈失效引起的维护、检修、更换刀具等又大幅降低了工程施工效率。当前常用的刀圈材料为DC53、H13钢，其耐磨性、抗冲击韧性取决于钢中碳化物类型、形貌、尺寸、数量、分布和基体组织特征。为实现滚刀刀圈性能强化提升，国内外学者围绕刀圈材料成分优化设计、刀圈一次成形制备、感应热处理制备梯度性能刀圈、双金属复合刀圈研制等开展了系列研究，为滚刀刀圈性能强化提供了有力支撑。

钢铁 2026年01月29日 1 点赞 0 评论 71 浏览

超临界CO2材料腐蚀过程动力学与产物热力学研究

摘要:针对超临界CO2动力循环高温承压部件与工质相容性问题,研究了T92耐热钢在600和700℃超临界CO2环境下的腐蚀过程动力学及其热力学产物。采用分子动力学计算了CO2在FeCr合金表面的吸附过程,模拟了T92耐热钢在初始氧化阶段原子的迁移和分布规律,并基于腐蚀热力学原理,分析了氧化层和碳化物的分布规律,最后通过高温腐蚀实验进行了验证。研究结果表明:700℃时,T92耐热钢氧化层厚度约为600℃时的13.5倍,氧化层结构为外侧Fe3O4 层、内侧FeCr2O4层,氧化层内部主要为C23C6型碳化物;CO2优先吸附于Cr原子(111)表面,当Cr与CO2发生反应后,部分形成游离态的C沉积于氧化层表面,并以离子的形式向内扩散;腐蚀过程主要由离子扩散控制,扩散速率随着温度的升高而增大。该研究为超临界CO2材料抗腐蚀性能评估提供了一种复合分析方法,也为关键高温承压部件材料的遴选及腐蚀寿命预测提供了数据支撑。

钢铁 2024年09月25日 1 点赞 0 评论 231 浏览

不同转速永磁同步电机非晶合金和硅钢选材分析

摘要:介绍了非晶材料和硅钢的磁性能,并在高速电机分别采用这两种材料进行仿真,根据仿真结果对比分析了两种材料于电机效率以及不同转速下的铁损差值。并研究了不同转速下电机非晶材料和硅钢铁损的变化规律。结果表明,在高速电机中非晶材料优势明显,为不同转速工况的电机提供选材建议。

钢铁 2025年01月14日 1 点赞 0 评论 126 浏览

航空渗碳齿轮钢的迭代发展

摘要：对航空动力传动系统渗碳齿轮材料的代际发展、组分特征与强化机制进行综述。第一代渗碳齿轮钢为低碳中低合金钢，渗层组织通过Fe3C型碳化物进行表面硬化，因合金化元素含量低，第一代渗碳齿轮钢回火抗力差，普遍服役温区≤200℃。在第一代渗碳齿轮钢中，16Cr3NiWMoVNbE材料碳化物形成元素含量相对较高，通过临界饱和渗碳工艺方法，该材料可进阶为第二代渗碳齿轮钢进行宽温域服役。第二代渗碳齿轮钢为低碳中高合金钢，通过进一步提高合金化程度，适当提升抗回火能力较强的Mo元素含量，基体回火时，可析出部分回火抗力较高的M2C强化相，整体服役温区提升至≤350℃。第三代渗碳齿轮钢为低碳超高合金钢，借助计算材料学，充分发挥出“二次硬化”强化基体效果，能够在500℃ 以下温区长期服役。现有合金结构钢体系的强化机制，无法避免500℃以上高温长期服役的强度快速衰减问题，下一代渗碳齿轮材料，将以抗氧化性能优异的铁基合金为基础进行研制。

钢铁 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 247 浏览

十八辊轧机轧制高强薄规格带钢斜纹浪产生机理与控制技术

摘要：十八辊单机架轧机在轧制高强薄规格带钢时极易出现斜纹浪缺陷，分析认为斜纹浪产生的机理为带钢存在一定的切应力和不均匀的张应力，使带钢在轧制过程中产生不均匀塑性变形而导致。为解决斜纹浪板形问题，运用有限元ＡＢＡＱＵＳ软件建立了十八辊轧机轧制过程三维弹塑性仿真模型，分析了中间辊弯辊、轴向横移等手段的板形调控能力。结果表明：随着带钢宽度的增加，十八辊轧机中间辊弯辊、轴向横移对承载辊缝二次凸度、四次凸度调控功效逐渐增大，中间辊轴向横移调控功效要优于常规冷连轧机，而中间辊弯辊调控功效较常规冷连轧机要弱，十八辊轧机对承载辊缝四次凸度的调节能力明显高于常规冷连轧机，但对二次凸度的调节能力要弱于常规冷连轧机；当带钢发生跑偏时，轧机两侧出现轧制力偏差，且带钢跑偏量对十八辊轧机两侧轧制力差值的影响大于常规冷轧机。因此，相对于常规冷连轧，十八辊单机架轧机更容易产生斜纹浪板形缺陷。针对十八辊轧机生产带钢斜纹浪问题，提出减少末道次轧制力Ｆ（Ｆ＜５ＭＮ），提高末道次前、后张力（提高３０％）的措施，实现了斜纹浪缺陷的有效控制。

钢铁 2025年12月10日 1 点赞 0 评论 112 浏览

泡沫钢的制备、性能及应用研究进展

摘要：泡沫钢作为近年来开发的一种新型结构-功能材料，具有高比强度和比刚度、高比表面积、轻质、吸能减震、多孔过滤、电磁屏蔽、生物相容性等优点，在航空航天、汽车船舶、建筑工程、散热隔热、催化过滤、电磁屏蔽、生物医疗等领域呈现出广阔的应用前景。本文综述了新型泡沫钢材料的研究发展现状；介绍了泡沫钢材料的现有制备工艺、结构、性能特征及应用领域，主要包括制备工艺的优缺点，不同工艺制得泡沫钢的孔结构特征，泡沫钢的力学性能（屈服强度、弹性模量、吸能值）、物理性能（散热隔热、吸声隔声、电磁屏蔽）、生物性能及应用情况；分析了泡沫钢存在的问题及限制其工业化开发应用的因素。总的来说，泡沫钢作为一种轻型高比强度结构材料和特殊性能的功能材料，未来需要建立工艺-结构-性能理论模型，优化制备工艺，实现规模化生产和应用。

钢铁 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 319 浏览