高品质钢铁板带轧制关键装备与技术研究进展

摘要:高品质钢铁板带是航空航天、武器装备、核电能源、轨道交通、石油化工、建筑桥梁等国家重大工程的基础材料,其生产装备与制备技术代表着工业基础水平,是支撑我国经济发展的中流砥柱和维护国防安全的重要保障。面向未来国家经济主战场与战略必争领域,以高品质钢铁板带为对象,对宽厚板轧制、热连轧、冷连轧等具有代表性的生产过程进行关键装备与技术研究进展综述,将国家需求和创新引领作为主线,提出以“极限化、复合化、智能化、绿色化”为导向的技术路线和发展方向,进一步健全创新体系、攻克关键技术、突破关键材料、提高产品质量、促进产业升级和降低能源消耗,以期对钢铁产业绿色可持续发展有所裨益。

钢铁材料基础研究的评述

摘要:钢铁材料是不断发展的新材料,这获益于持续不断的基础研究。钢铁研究总院结构材料研究所是国内外在钢铁材料研发领域最完全的研发机构,它重视钢铁材料的基础研究工作。评述了近年来钢铁材料基础研究的发展,包括提高钢材强度的基础研究、改善钢材寿命的基础研究和提高钢制部件服役安全性的基础研究等。通过这些基础研究,形成了创新性的微合金化技术、变形诱导相变理论、晶粒细化技术、在线软化退火技术、耐延迟断裂技术、抗疲劳破坏技术、氮合金化奥氏体钢技术、高韧性超高强度钢技术、热成形马氏体钢技术、核电用钢技术等。基础研究将会促进新一代钢铁材料的不断涌现。

钢的高性能化理论与技术进展

摘要:高强度化始终是钢的发展主题,同时还需要解决高强度化后导致的韧塑性降低、疲劳破坏和延迟断裂敏感性增加等问题。在获得高的力学性能之后,实际应用时还需要材料具有良好的工艺适应性与服役性能,达到合适的材料生产-零件制造-服役评价的技术匹配。本文以耐候钢、合金结构钢、紧固件用钢、高氮奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢为案例,回顾并展望了与耐腐蚀、高强度、高品质等相关的材料发展动向。

钢铁行业大模型架构、应用与展望

摘要: 随着中国钢铁行业数字化转型快速发展,钢铁企业沉淀了海量知识资产和数据资产。如何深度挖掘知识和数据价值,逐步实现从数字化到智能化的过渡和升级,成为钢铁行业的挑战性难题。大模型( Large Model) 已经进入规模应用阶段,行业大模型是其深入垂直领域的关键。钢铁行业作为典型流程工业,场景资源和数据资产丰富,亟需行业大模型赋能,打造知识、数据和智能融合驱动的新业态新模式,实现智能化升级与高质量发展。本文首先提出了钢铁行业大模型的架构设计思路,研究了数据架构、平台架构和应用架构; 介绍了知识引擎应用、深度研究智能体、金相检测大模型和具身智能大模型,探索了自然语言大模型、视觉大模型和视觉-语言-动作大模型的应用模式; 最后从行业数据空间、大小模型协同体系和应用安全防护等方面对钢铁大模型未来发展进行了展望。

高性能紧固件用A286高温合金的组织与力学性能

摘要:利用金相显微镜、硬度计及电子万能试验机,研究了固溶及时效处理后高性能紧固件用国产A286高温合金的显微组织、晶粒度、硬度及室温、高温拉伸性能,并与进口A286合金的组织与性能进行了对比。结果表明:不同批次国产A286合金平均晶粒度等级分别为8.5级、9.5级和9.5级,相较进口合金的晶粒度7.7级更细,满足标准要求;不同批次国产A286合金固溶态硬度平均值为186~189HBS,时效后的硬度平均值达到36.4~38.3HRC,高于进口A286合金;随着测试温度的升高,不同批次国产A286合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率逐渐降低,断面收缩率保持在48%~52%之间,拉伸性能优于进口A286合金,有利于保证高性能紧固件产品的质量。

刀剪用马氏体不锈钢的研究现状与发展趋势

摘要:本文系统梳理了刀剪用马氏体不锈钢的钢材牌号、材料成分及热处理工艺。针对刀剪工具对切割性能、防腐性能的核心需求,综述了近年来通过优化热处理工艺、控制碳化物形态、开发高氮马氏体不锈钢和应用表面处理技术等手段来提升材料综合性能的研究进展。同时,总结了马氏体不锈钢的抗菌功能化改性方法。最后,展望了刀剪用马氏体不锈钢的发展趋势,提出有价值的探索方向。

超薄因瓦合金带材研究进展

摘要:因瓦合金以其极低的线膨胀系数和优异的软磁性能而闻名,已广泛应用于精密光学、微电子、磁屏蔽和航空航天等行业。本文重点介绍超薄因瓦合金带材产品,这类产品对于精密金属掩模版和精密机电元件等高端应用至关重要。文中系统总结了包括电铸、精密冷轧以及后续表面质量强化工艺在内的先进制造技术,并对其制造机制、技术优势和现有局限性进行了比较。此外,本文还全面综述了织构调控、退火参数控制、脉冲电流辅助处理和氢气退火等关键性能优化策略,以阐明因瓦合金带材强化和软磁性能增强的内在机制。研究人员特别关注高纯冶金在确保超薄产品表面无缺陷和尺寸稳定性方面日益增长的重要性,目前其制备技术已成为关键瓶颈。总体而言,精确控制工艺参数、高洁净度冶炼以及多性能协同优化的举措是实现超薄因瓦合金高性能的关键。

超细贝氏体钢的热处理工艺及力学性能的研究进展

摘要:超细贝氏体钢以其优异的强韧性、耐磨性和疲劳性能,被广泛应用于机械制造和轨道交通等领域。随着先进制造业的快速发展,超细贝氏体钢的热处理工艺优化以及综合性能协同提升成为研究热点。总结了超细贝氏体钢热处理工艺及其力学性能的研究进展,首先对超细贝氏体钢的热处理工艺调控手段和贝氏体相变动力学影响因素进行详细阐述,分析了微观组织对超细贝氏体钢强韧化、磨损失效和疲劳断裂的影响规律。最后对超细贝氏体钢的制备、表征和应用进行了展望,以期为新一代具有优异服役性能的超细贝氏体钢的研发提供理论支持与技术参考。

高性能贝氏体钢中的马氏体对其组织性能影响的研究进展

摘要: 高性能贝氏体钢作为一种先进的钢铁材料,因其优异的强度、韧性、耐磨性及疲劳性能组合,在轨道交通、工程机械及国防安全等重大装备关键结构件领域展现出广阔的应用前景。目前高性能贝氏体钢的研究主要针对通过热处理工艺调控残留奥氏体和贝氏体铁素体两相的显微组织参数,达到提高性能的目的。但是,马氏体作为贝氏体钢中重要的组成部分,其存在形态、相变顺序及含量等均对高性能贝氏体钢相变与性能产生重要影响。因此,本文旨在通过综述高性能贝氏体钢中马氏体的热处理方案和分析手段,以及马氏体对贝氏体相变动力学、微观组织和力学性能的影响,为低成本高性能贝氏体钢的研发与应用提供理论支持。

电化学方法评价不锈钢晶间腐蚀研究进展

摘要:晶间腐蚀作为不锈钢常见的一种局部腐蚀形式,严重威胁工程装备的安全运行和长寿命服役。电化学方法凭借其快速、灵敏、无损等优势,成为研究不锈钢晶间腐蚀的重要手段。综述了双环电化学动电位再活化法( DL-EPR) 、交流阻抗谱( EIS) 和电化学噪声技术( EN) 3 种电化学方法在不锈钢晶间腐蚀研究中的应用。DL-EPR法能够定量评价不锈钢的晶间腐蚀敏感性,具有操作简便、结果直观等优点,已成功应用于研究热处理状态、合金元素等对不锈钢晶间腐蚀的影响。EIS 技术分析不锈钢在腐蚀介质中的界面反应机制和钝化膜稳定性,为揭示晶间腐蚀机理提供重要依据。EN 技术通过监测腐蚀过程中的电化学噪声信号,能够实时、原位地研究不锈钢晶间腐蚀的萌生和发展过程,并识别腐蚀类型。此外,还探讨了3 种电化学方法的优缺点、适用范围以及评估不锈钢晶间腐蚀电化学技术的未来发展趋势。总之,DL -EPR、EIS 和EN 3 种电化学方法各有优劣,相互结合能够更深入地探究不锈钢晶间腐蚀的内在机理与发展规律,为不锈钢材料的科学应用与防护策略的制定提供支撑。