先进金属材料制备成形与质量管控理论技术研究

摘要: 为解决先进金属材料制备成形及表征基础理论研究薄弱的问题, 从先进金属材料制备成形基础理论以及金属材料服役全生命周期质量管控方面, 对先进金属材料本构关系、制备和疲劳理论等进行了分析阐述。为解决金属材料的强各向异性行为所导致的塑性成形问题, 研究了多向复合加载下强各向异性金属塑性流动规律、异构结构低碳超高锰低温钢的低温形变与相变机理, 提出了联系宏细微观损伤机理的多尺度应力场强理论, 吻合高周疲劳失效现象。建立了冲击作用下金属材料裂纹动态失效理论, 揭示了其损伤机理, 是新型应力场强理论的重要补充, 实现了复杂服役条件下结构件疲劳强度的高精度预测。对镍基单晶涡轮叶片在不同工况下的蠕变和疲劳损伤展开了研究, 揭示了镍基单晶合金晶体各向异性和晶体取向敏感性的微细观机理, 并且分析了结构对构件性能的影响。

钢铁 2024年06月13日 1 点赞 0 评论 146 浏览

钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。

钢铁 2025年05月05日 1 点赞 0 评论 209 浏览

中国高速车轮产品质量性能研发应用进展

摘要：介绍了自20世纪90年代中国铁路大提速至今天“复兴号”中国标准动车组投入运营，马钢为满足中国高速铁路的发展，针对高速车轮产品服役过程出现的问题及质量要求，在高速车轮成分自主设计、非金属夹杂物控制、制造工艺等开展的一系列研究工作，试制的车轮实物质量优于进口产品，并通过装车运用对其服役性能进行综合评价，最终形成了从产品研究到推广应用的系统研发闭环，支撑了中国客运时速由最初不到80 km/h发展至350km/h以上，实现了高速车轮技术自主化、产品国产化，同时对马钢下一步高速车轮产品品种开发及市场开拓等工作进行了展望。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 154 浏览

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。

钢铁 2024年06月13日 1 点赞 0 评论 313 浏览

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。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 869 浏览

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。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 172 浏览

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。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 109 浏览

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。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 167 浏览

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。

钢铁 2024年08月12日 1 点赞 0 评论 144 浏览

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。

钢铁 2024年04月26日 1 点赞 0 评论 118 浏览