辊冲复合成形研究现状

摘要: 辊冲复合成形( 链模成形) 是一种新型轻量化的金属成形工艺,该工艺融合了辊压和冲压的相关技术特点,具有节能、成本低和效率高的显著优势,特别适合轻量化、变截面材料的成形。该工艺通过扩大虚拟圆弧半径来延伸有限成形长度,将成形过程变成一种近似于连续成形的方式,该过程类似于具有超巨大辊轴半径的辊压成形过程。随着成形长度的增加,峰值和残余长轴应变减少。因此,辊冲复合成形的产品中有着更低的冗余塑性变形和残余应力。目前,该工艺是新能源汽车、建筑、电子以及轨道交通等行业中轻量化、变截面零部件的最有前景的成形工艺之一。系统回顾了辊冲复合成形等截面和变截面技术理论在国内外的研究现状、辊冲复合成形仿真和实验工作在国内外的发展及应用。介绍了辊冲复合成形相关装备开发的研究进展。展望了辊冲复合成形的前沿和发展趋势,包括可折叠曲面、最优成形曲面、轻量化材料、柔性辊冲复合成形、微辊冲复合成形和智能制造。

超塑性材料现状及新型超塑性低中碳合金钢研发

摘要:在分析超塑性金属材料现状及发展趋势的基础上,对低中碳钢、高碳钢和双相不锈钢、奥氏体钢等钢铁材料的超塑性研究进行了归纳分析,提出了低成本量大面广低中碳合金钢将成为超塑性材料研发的一个重要方向。研究结果表明,通过科学合金化设计、精细组织调控和初步超塑性行为研究,可以获得在10-2/s应变速率和750~850℃下具有1 000%超塑性的低成本超塑性低中碳合金钢。这种优异超塑性性能主要归因于形成超细晶组织的合金化设计与组织调控。该研究成果打破传统低中碳钢不具有超塑性的局面,实现了可工业化超塑性能的低中碳合金钢创新发展,将推动超塑性钢材在航空航天和交通运输等领域的广泛应用。

盾构机滚刀刀具用钢研究现状及进展

摘要:随着国家不断推进现代化进程,大量基础设施建设工程需要使用盾构机来构建隧道,而盾构机最重要的零件之一是盾构刀具,刀具质量的好坏是盾构机工作效率直接影响因素。简要介绍了盾构机滚刀刀具用钢的应用情况及研究现状,重点综述了AISI 4340钢、H13钢、SKD11钢3种合金钢的成分设计,热加工工艺以及一些改性技术的应用,显微组织特征与力学性能等方面的研究进展,指出现在主要滚刀用钢在高强度情况下存在韧性不足、制造成本高等缺点。并表明可以通过添加Ce、Gd、Y等稀土元素,或者经过临界退火使材料具有双相组织,采用离子渗氮等手段来提高盾构机滚刀用钢的性能和使用寿命。

热轧钢材免酸洗还原退火热镀锌技术进展

摘要:介绍了热轧钢材免酸洗还原退火热镀锌的主要技术进展,从钢材氧化铁皮的精细化控制技术入手,结合氧化铁皮退火还原和热浸镀锌过程中各个控制环节的研究成果,进行了氧化铁皮的精细化控制、氧化铁皮高效还原以及基于免酸洗还原退火的热镀锌等关键技术的开发,并进行试制生产。试制结果表明,采用免酸洗工艺生产的热浸镀锌板表面质量良好,锌层延展性优良,能够满足使用要求,同时大幅降低吨钢成本,能够创造更大的经济效益。

近年稀土钢研究进展与加速研发新思路

摘要:通过对近几年来稀土钢发展相关文献的调研,统计了稀土相关论文、专利增长数量和应用领域分布,分析了稀土钢的研发进展。结果表明,无论是基础研究还是应用领域拓展,稀土钢近年来都得到迅速发展,稀土电工钢和稀土TWIP钢成为最热门的研发钢种,但稀土添加工艺等关键技术的不足,以及有待发展的稀土钢研发方法,延缓了稀土钢的发展与应用。稀土钢生产实践表明各种稀土添加工艺中连铸结晶器喂线法是钢铁连铸生产最有效的稀土添加方法,稀土电渣重熔工艺对生产重大装备制造用大型铸件具有重要应用价值。介绍了有关引入材料基因组工程先进研究理念,发展高通量计算与模拟、高通量制备与表征研究方法,建立稀土钢数据库,加快稀土钢研发的新思路。

不锈钢在水处理设备中的应用及其酸洗废水处理工艺

摘要:不锈钢作为一种耐腐蚀耐磨的材料,因其优越的性能在水处理领域中得到广泛使用。我国正处于不锈钢产能调整时期,不锈钢在水处理领域的应用需要进一步的拓展丰富,其生产过程也应符合环保标准。不锈钢在水处理领域中的应用主要为管材、容器、机械设备和水处理材料,一方面应寻求不锈钢应用的新领域,另一方面需在不锈钢应用的成本、技术和适用性上改进。不锈钢生产过程中产生的酸洗废水须进行无害化、资源化处理,其处理工艺有待进一步优化改良,并提高酸洗废水的资源化回收率,降低处理成本。

特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

摘要:概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势,重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组织特点进行了分析,并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料,其将在海洋工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。

高锰钢研究进展:成分、组织和性能调控

摘要:自从1882年Hadfield 高锰钢问世以来,吸引了国内外众多科研人员在高锰钢成分设计、组织调控、生产工艺及应用开发等方面做了大量研究工作,使这个具有百年历史钢种的应用领域从最初的耐磨钢领域,逐渐拓展到无磁钢、汽车钢、腐蚀及低温环境用钢,甚至功能材料领域,形成了多个关键钢铁材料品种,成为特种钢领域最典型、应用领域最广的钢种系列,极大地丰富了钢铁材料世界。这些高锰钢品种的研发、制造及应用,对推动钢铁制造技术创新及下游行业发展起到了极其重要的作用。介绍了高锰钢的起源和发展,重点梳理了典型应用领域中使用的高锰耐磨钢、高锰汽车钢、高锰低温钢、高锰无磁钢以及高锰阻尼合金的化学成分、微观组织及性能研究进展,并对这几类高锰钢微观组织和性能的调控方法及效果进行了较为详细的总结和举例说明。虽然高锰含量保证了高锰钢获得特殊的微观组织、力学和物理特性,但同时也导致了其在生产制造中面临连铸漏钢、焊接接头性能不稳定、扩孔性能不足等系列共性技术难题,这在一定程度上限制了高锰钢的推广和应用。通过统计当前不同类型高锰钢的碳-锰含量和微观组织特征,指明了新型高锰钢的化学成分设计思路,并探讨了未来高锰钢在理论研究和应用领域的主要发展方向。

新型热镀锌双相钢的合金成分对界面层和镀层结构的影响

摘要:用对粘方式制备热镀锌双相钢DP980 样品,用TEM表征其截面,用TEM结合电子衍射和EDS表征其界面层结构和镀锌层结构并构建其空间关系。结果表明,与DP780 在退火阶段合金元素Mn的外氧化不同,DP980 主要发生内氧化和Cr 元素与Mn元素的竞争性氧化,界面层中较少的MnO促进热镀锌过程中的Fe-Al反应而生成了连续致密的Fe2Al5抑制层,抑制了镀锌阶段的Fe-Zn 反应而使DP980 具有较好的热镀锌性能。同时,这种结构使弥散分布在镀锌层中的η-Zn 基体生成Fe3Zn10纳米晶而避免生成有较大脆性Fe-Zn 相的镀层结构,使DP980 保持较好的力学性能。

钢铁材料的表面纳米化

摘要: 表面纳米化技术能通过往复加载使钢铁材料表面发生强烈塑性变形而实现纳米化, 在表面形成纳米微米梯度结构。这种独特的结构既能为研究形变诱发的纳米化机理和宽尺寸范围内结构与性能关系提供理想样品, 又能显著地提高钢铁材料整体的综合性能和服役行为, 因此可望在工业上取得实用。表面纳米化因丰富的学术和应用价值得到国内外广泛关注, 并已成为纳米材料研究的一个重要方向, 因此从制备、结构、性能和化学处理等方面介绍表面纳米化研究工作已取得的进展。