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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
基于语义增强与局部注意的带钢表面缺陷检测

基于语义增强与局部注意的带钢表面缺陷检测

摘要:带钢表面缺陷的有效检测对于保证产品质量具有重要意义,然而,由于低对比度和小目标尺度,现有检测方法往往面临检测精度不足的问题。为此,提出一种基于语义增强与局部注意力机制的带钢表面缺陷检测算法(ScaleAwareandLocal AttentionDetection,SALADet)。首先,在主干网络中嵌入语义交互增强模块,挖掘并强化深度特征图中的高级语义信息,提升网络区分背景和缺陷的能力。其次,在网络的颈部结构中引入局部注意力金字塔模块,增强小目标的特征提取能力,从而提高对小尺度目标的检测精度。为了进一步提高检测性能,SALADet算法采用了解耦检测头,有效缓解了分类与回归任务之间的冲突,提高了整体检测精度。在NEU-DET数据集上的实验结果表明:SALADet算法的平均精度均值达到79.4%,相较于FasterR-CNN、SSD、YOLOX、YOLOv8和CenterNet等算法,分别提升4.7%、4.1%、4.5%、4.6%和6.1%。此外,SALADet算法的推理速度达到每秒84.7帧,展现出优异的实时性和实用性。
钢铁 2026年03月25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
我国热轧宽带钢轧制技术的进步

我国热轧宽带钢轧制技术的进步

摘要：对近年我国热轧宽带钢轧制技术的进步作了总结介绍，其中包括：我国热轧宽带钢产线及产量发展情况；常规热连轧高效轧制，轧制过程节能降碳，控轧控冷与低成本控制技术等热宽带钢生产技术；常规流程轧制、薄板坯连铸半无头轧制／无头轧制高强／超高强钢以及超薄带钢轧制技术；热宽带钢组织性能预测控制、表面质量及板厚板形控制技术；热宽带钢生产数字化、智能化技术进步等等。统计数据表明：无论是常规热连轧、薄板坯连铸连轧、无头轧制、薄带铸轧产线装备控制技术的进步，还是热宽带钢轧制工艺、产品开发、组织性能与质量控制，以及热宽带钢生产数字化、智能化、绿色化等的技术进步，都产生了从量到质的发展，对推动我国冶金科学技术进步及国家经济建设做出了重要贡献。
钢铁 2025年12月16日
钢的氧化行为与氧化铁皮结构演变

钢的氧化行为与氧化铁皮结构演变

摘要：通过对氧化铁皮结构在冷却时的转变以及易除鳞氧化铁皮结构组成的研究成果，对热轧产品氧化铁皮的研究结论进行了总结，主要结论为：纯铁在570℃以上温度的空气中氧化，可以得到典型的 FeO、Fe3O4、Fe2O3三层结构；在700℃以上温度的空气中氧化，三层结构的厚度比例恒定为95：4：1；根据化学成分、气氛条件、气体流动速率、基体组织、试样表面粗糙度、晶粒尺寸、氧化时间、氧化温度的不同，钢铁材料的氧化铁皮呈现出不同的结构和比例。热轧过程中，根据原始氧化铁皮结构和冷却条件的不同，最终产品的氧化铁皮结构同样出现复杂的变化，不同的结构显著影响了后续除鳞。
钢铁 2025年04月03日
渗碳轴承钢的热处理现状

渗碳轴承钢的热处理现状

摘要: 渗碳轴承钢具有高强度、高韧性和高疲劳寿命的特点，常用于有大冲击载荷的工况，不同的热处理工艺使其产生不同的微观组织，对渗碳层组织和材料力学性能产生重要的影响。渗碳轴承钢由表面至心部渗碳层碳浓度处于连续变化状态，同时心部组织与渗碳层组织之间还存在力学性能匹配问题，通过热处理工艺参数的合理搭配使渗碳层组织和基体组织的匹配性达到最优组合，是一个漫长且复杂的研究过程。而且，渗碳轴承钢在渗碳及后续热处理过程中可能产生的组织缺陷，如网状碳化物、表面脱碳、残余奥氏体过多等，也增加了渗碳轴承钢热处理的难度。通过对渗碳轴承钢淬火后表层组织和心部组织的控制，改善表面性能，也是目前渗碳轴承钢的一个重要研究方向。因此，重点对渗碳轴承钢的渗碳方法，渗碳热处理组织缺陷及其消除，以及表层淬火组织转变和残余奥氏体控制进行了综述，展望了未来渗碳轴承钢的热处理方向。
钢铁 2024年07月18日
材料研发大数据系统在钢铁材料研发中的应用

材料研发大数据系统在钢铁材料研发中的应用

摘要：在材料智能研发的大背景之下，结合材料研发的痛点、卡点与难点建设了一套材料研发大数据系统平台。该平台整合了诸如高通量集成计算平台、智能实验室管理系统、生产大数据系统等多个子系统，借助这一平台，科研人员可通过数字化手段，充分借鉴以往研发失败的经验教训，迅速锁定产品及工艺开发的关键所在，进而快速提升研发效率。同时，该平台能够对研发数据进行集中管理与应用，推动材料研发向数据驱动研发的全新模式转变。通过开展研发大数据平台的相关建设工作，冶金材料研发的数据管理水平与应用水平将会得到大幅提升，引导钢铁材料研发从传统的试错法逐步转向大数据分析方法，极大缩短研发周期，降低研发成本。
钢铁 2025年06月30日
热轧钢材组织演变和力学性能预测—半经验模型、机器学习到工业大模型

热轧钢材组织演变和力学性能预测—半经验模型、机器学习到工业大模型

摘要：钢材热轧过程中，轧件显微组织演变、表面氧化与轧制力能负荷相互影响，构成了“牵一发而动全身”的复杂黑箱系统。长期以来，国内外一直采用数学模型分离求解，导致只能近似解析而无法实现精确求解，制约了产品综合质量的进一步提升。通过深度挖掘实验数据和热轧工业数据，我国开发出集力能、组织及界面耦合的热轧工业大模型，实现了热轧主流程的全面、精准解析。介绍了我国热轧钢材组织演变和力学性能预测技术的发展历程及最新发展方向，为钢铁行业数字化转型提供借鉴和参考。
钢铁 2025年12月17日
基于机器视/听觉的耐火材料蚀损行为表征评价研究进展

基于机器视/听觉的耐火材料蚀损行为表征评价研究进展

摘要：耐火材料作为冶金和建材等高温工业中不可替代的关键基础材料，在服役过程中不可避免地遭受到热一化一力耦合条件下的化学侵蚀和力学损伤（简称蚀损），造成高温炉衬损毁并影响产品生产质量。传统手段多采用事后冷态分析评价方法，难以直接对高温复杂环境下耐火材料的损毁过程进行原位观测，同时易缺少诸如热一化一力耦合条件下的过程信息从而导致分析结果产生偏差。综述了机器视/听觉技术在耐火材料蚀损行为表征评价中的应用研究进展，表明利用数字图像相关（DigitalImageCorrelation，DIC）和声发射（AcousticEmission，AE)等非接触式技术，通过实时监测耐火材料蚀损的全场应变及声发射信号，能有效表征耐火材料在多因素耦合条件下的材料蚀损演变过程，对准确揭示耐火材料的损毁机制和服役性能评价提供了新途径，旨在为高品质产品熔炼或生产用优质耐火材料开发提供理论支撑。
钢铁 2025年04月07日