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高氮不锈钢粉末的制备及成形技术研究进展

高氮不锈钢粉末的制备及成形技术研究进展

摘要:高氮不锈钢凭借其卓越的综合性能,在海洋工程、生物医疗等诸多领域具有重要应用价值。随着材料制备技术的发展,粉末冶金与金属增材制造等先进工艺在实现高氮不锈钢的结构-功能一体化高效控氮制备方面表现出独特优势。然而,粉末原料质量与成形工艺之间的协同优化仍面临显著挑战,尤其是高质量粉末原料的可控制备成为关键环节。本文系统梳理了高氮不锈钢粉末制备的研究进展,对比分析了固态粉末氮化、气雾化与等离子旋转电极雾化等技术的控氮机制与工艺特点,深入探讨了粉末注射成形、热等静压及增材制造等工艺对材料性能的影响,在此基础上,针对当前技术瓶颈,提出了高氮不锈钢粉末在成分设计、工艺优化与性能调控等方面的未来研究方向,为推进该材料在高端制造领域的应用提供参考。
钢铁 2026年07月22日
板带热连轧高精度非对称控制技术的研发及应用

板带热连轧高精度非对称控制技术的研发及应用

摘要:在板带热连轧智能工厂的建设中,轧钢车间的“无人驾驶”理念深受推崇,而基于先进检测与智能控制技术的智能装备系统,是轧钢主流程远程、少人无人化集控的基础和前提。通过安装粗轧轧件镰刀弯、翘扣头及精轧轧件跑偏智能装备系统,对板带热连轧运行过程中的非对称因素进行高精度追踪和实时智能化管控,实现了对轧件侧弯、楔形、跑偏等非对称因素的粗精轧协同控制,助力板带热轧智能工厂的建设。其中,粗轧轧件运行非对称测控系统包括粗轧轧件镰刀弯测控系统和翘扣头测控系统;精轧轧件运行非对称测控系统包括精轧机架间轧件跑偏在线检测和自动控制系统。应用实绩表明:基于智能装备的板带热连轧轧件运行非对称测控系统在减员、产量提升、成材率提升、节能降耗等方面效果明显,为板带热轧智能工厂的稳定、高效、高质量运行奠定坚实基础。
钢铁 2025年12月01日
桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展

桥梁缆索用钢丝锌铝镁合金镀层的开发进展

摘要: 热镀锌铝镁镀层以Zn、Al、Mg三元合金为主，具有比纯锌和锌铝镀层更优的耐腐蚀性能。目前桥梁主缆热镀锌钢丝耐腐蚀寿命不足20年，从性能和性价比角度看，锌铝镁合金镀层是解决桥梁缆索钢丝耐腐蚀寿命不足的最佳方案。锌铝镁合金镀层钢丝性能优于市场上现有的纯锌和锌铝镀层产品。
钢铁 2024年05月14日
钢铁耐磨材料研究进展

钢铁耐磨材料研究进展

摘要：本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史，重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损，而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损，高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性，与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素：高强韧基体，高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相，耐磨相与基体良好结合。
钢铁 2024年05月14日
冷拔与时效对10.9级紧固件非调质钢的影响

冷拔与时效对10.9级紧固件非调质钢的影响

摘要：非调质钢具有性能优良、节能、制造成本低、生产周期短，并有利于环境保护等突出优点，因此非调质钢被誉为“绿色钢材”。铁素体-珠光体型非调质钢是使用量最大、应用范围最广的非调质钢，但随着紧固件用钢对强塑性和安全系数要求的日益提高，目前缺乏对10.9级紧固件用非调质钢强塑性的系统研究。采用SEM、EBSD、XRD、TEM、硬度和拉伸测试等手段，研究了变形量和时效处理对一种低碳Nb-V系铁素体-珠光体型冷作强化非调质钢（MFT9）组织结构和力学性能的影响。结果表明，相较于热轧态，随着减面率增大，经拉拔后的钢屈服强度升高了245~400MPa，抗拉强度升高了125~280MPa，硬度升高了24HV~67HV，屈强比先增大后下降，由0.71增加到0.94后下降到0.91塑性有所降低。经50%减面率冷变形后，位错密度增加，由5.104X1014cm-2升高到1.140×101°cm-²,而经时效处理后位错密度相较于冷拔态无明显变化。热轧态下晶粒取向主要为
钢铁 2025年02月27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
基于深度学习的超低碳钢显微组织特征强化与精细化分析

基于深度学习的超低碳钢显微组织特征强化与精细化分析

摘要：超低碳钢显微组织为铁素体，在制样过程中极易出现划痕和晶界腐蚀不清晰的现象，严重影响金相组织分析。同时，显微组织特征的分析结果严重依赖于专家经验，受主观因素影响较大且效率低。为了高效获得超低碳钢显微组织特征信息，基于超低碳钢金相图像数据集，采用归一化、自适应阈值法处理图像，增强图像对比度；融合自注意力机制（Self-Attention，SA）和循环回归生成对抗神经网络（CycleGan），开发基于CycleGan+SA 的晶界增强算法；建立超低碳钢显微组织特征强化模型，实现了显微组织图像的自动处理与晶界信息的特征强化。在此基础上，采用分水岭分割算法对晶界强化后的显微组织图像进行精细化分析。结果表明，CycleGan+SA 算法可以有效去除原始金相图像中的划痕并补全晶界模糊区域，实现超低碳钢晶界特征强化。相比原始的CycleGan 算法，引入注意力机制后，CycleGan+SA 算法可以实现更清晰的晶粒分割，图像识别精确度P 值由97.43% 提升至98.75%，综合评价指标F 值由97.49% 提升至98.73%。在显微组织精细化分析方面，通过与常用分析软件对比，超低碳钢显微组织特征强化模型与Image J 软件测定的晶粒尺寸平均误差为1. 2 个晶粒，与Image Pro Plus 软件测定的晶界比例误差为0.008 个百分点，模型与软件统计结果吻合较好，具备一定的应用前景。
钢铁 2026年02月25日
可用于生锈基材的自修复防腐涂料

可用于生锈基材的自修复防腐涂料

摘要：目的制备具有自修复功能、可用于海洋环境中腐蚀金属部件的涂料。方法采用原位聚合法制备了以桐油为囊芯、脲醛树脂为囊壁的微胶囊，并将其添加于带锈防锈涂料中，然后将涂料涂覆在生锈的马口铁上。利用扫描电镜、能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱、扫描开尔文探针、热重分析和电化学阻抗谱等测试手段，对微胶囊和涂层的形貌、自修复性能和防腐性能进行表征。结果桐油被脲醛树脂包裹，制备出的微胶囊形貌良好，微胶囊的平均粒径为(47.37±9.41) μm，微胶囊对桐油的包覆效果良好，囊芯（桐油）的质量分数高达81.57%。含有20%（质量分数）微胶囊的涂层具有良好的自修复性能和耐腐蚀性，被划伤的涂层能够在24 h 内完全自修复，通过对涂层的扫描电子观测和扫描开尔文探针可确认划痕区域是涂层自修复实现的，并且涂层能够长时间抵抗腐蚀。结论微胶囊可显著延长涂层的使用寿命，这种自修复技术有望在防腐涂料系统中得到应用，而且该涂料可直接应用于生锈的金属表面，降低了在复杂应用环境中涂覆金属部件的成本。
钢铁 2024年11月08日
管线钢氢脆的研究进展

管线钢氢脆的研究进展

摘要：氢能是一种绿色低碳二次能源，提高氢能的利用率可以促进节能减排，减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输，管线钢的氢脆影响着运输安全，如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注，但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆现象。从管线钢的发展和氢脆机理等方面分析了不同等级管线钢的综合性能和发展趋势，主要介绍了氢压力理论、氢增强局部塑性理论（ＨＥＬＰ）和氢致弱键理论（ＨＥＤＥ）３种氢脆机理。从合金元素、微观组织、加工工艺、氢浓度和氢环境的角度探讨了影响管线钢氢脆的因素。最后结合现阶段研究现状，分析了管线钢发展中的重点难点，为抗氢脆管线钢的开发与应用提供参考，同时展望了管线钢未来需要关注的研究方向。
钢铁 2025年01月06日
夹杂物类型与力学参数对轴承钢滚动接触疲劳损伤的影响

夹杂物类型与力学参数对轴承钢滚动接触疲劳损伤的影响

摘要:非金属夹杂物作为轴承钢中的异类成分,其所在区域在外载荷施加过程中易产生应力集中和塑性应变累积,是滚动接触疲劳(RCF)裂纹的重要萌生源。为探究夹杂物种类及力学参数对轴承钢RCF 损伤的影响,基于Abaqus平台并结合abqVoronoi3D 插件构建滚动接触多晶有限元模型,采用UMAT 用户子程序引入晶体塑性本构关系,研究分析了单一夹杂物、不同弹性参数夹杂物以及复合夹杂物在赫兹载荷下的应力分布和等效疲劳损伤特征。结果表明,不同类型的夹杂物会诱发不同程度的等效疲劳损伤,10次循环下硬性夹杂物如Al2O3 夹杂物引发的疲劳损伤值达到0.04,而MnS类易变形夹杂物小于0.03;夹杂物弹性模量与基体差异越大,界面应力集中越强,疲劳损伤显著升高,而泊松比影响较小;复合夹杂物表现出“损伤传递”机制,软质外层在早期循环吸收部分变形能量,但应力继续传递至硬质内核后,损伤被放大,整体疲劳损伤水平高于单一软夹杂物。以上结论为高寿命轴承钢的设计与质量控制提供理论依据。
钢铁 2026年07月23日