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贝氏体轨道钢连铸凝固过程中溶质微观偏析模型及分析

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金属学报 2024年第7期60卷 990-1000页

作者：高新亮巴文月张正席仕平徐东杨志南张福成燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 洛阳轴承研究所有限公司洛阳471039 河北工程大学河北省高品质冷镦钢技术创新中心邯郸056038 华北理工大学冶金与能源学院唐山063210

为揭示贝氏体轨道钢凝固过程中的溶质再分配规律,本工作综合考虑钢液凝固过程中δ/γ相变和枝晶粗化的影响,建立了贝氏体轨道钢凝固过程中溶质元素微观偏析模型,分析了冷却速率、C含量、Mn含量、S含量、P含量对钢液凝固过程中枝晶间溶... 详细信息

为揭示贝氏体轨道钢凝固过程中的溶质再分配规律,本工作综合考虑钢液凝固过程中δ/γ相变和枝晶粗化的影响,建立了贝氏体轨道钢凝固过程中溶质元素微观偏析模型,分析了冷却速率、C含量、Mn含量、S含量、P含量对钢液凝固过程中枝晶间溶质元素微观偏析行为、零强度温度(ZST)和零塑性温度(ZDT)的影响。结果表明,枝晶间S、P元素偏析严重;在不同固相率时,冷却速率对溶质元素微观偏析的影响存在一定差异。C含量主要影响钢的凝固方式,进而影响凝固过程钢中溶质元素的微观偏析行为;Mn、P、S含量对其余溶质元素微观偏析影响不大。C、Mn含量的增加导致ZST和ZDT均降低;随冷却速率、S和P含量增加,ZST变化不大,ZDT明显降低。

关键词：贝氏体轨道钢凝固微观偏析连铸

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高锰钢研究进展:成分、组织和性能调控

钢铁 2024年第3期59卷 1-18,78页

作者：张福成陈晨刘帅张朋杨志南华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

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... 详细信息

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。

关键词：高锰钢化学成分微观组织性能研究进展

Ni和Cu合金化对Fe-Mn-Al-C奥氏体轻质钢微观组织和力学性能的影响

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机械工程学报 2024年第8期60卷 154-164页

作者：杨阳王泽奎陈晨马华杨志南张福成燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 河北省金属产品工艺与性能综合优化实验室秦皇岛066004

为进一步提高Fe-Mn-Al-C系高强度钢的服役性能,利用Ni和Cu对80Mn20Al5奥氏体轻质钢进行合金化。通过扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射等手段,分析对比了固溶态、冷轧后900℃和1000℃退火态的80Mn20Al5、80Mn20Al5Ni6和80Mn20Al... 详细信息

为进一步提高Fe-Mn-Al-C系高强度钢的服役性能,利用Ni和Cu对80Mn20Al5奥氏体轻质钢进行合金化。通过扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射等手段,分析对比了固溶态、冷轧后900℃和1000℃退火态的80Mn20Al5、80Mn20Al5Ni6和80Mn20Al5Cu2钢的微观组织和常规力学性能。结果表明:三种试验钢在固溶态下均为单相奥氏体组织,平均晶粒尺寸均约为80μm,强塑性能相近。经过冷轧和900℃退火处理后,三种试验钢强度都得到了提高,而延伸率基本不变,其中80Mn20Al5钢为单一奥氏体组织,而80Mn20Al5Ni6钢的组织为奥氏体与细小的B2-AlNi相,并且保留了部分冷轧变形组织特征,形成了层状混晶,这都促使其获得了最优的强塑性搭配。80Mn20Al5Cu2钢的组织为奥氏体与弥散分布的富铜相,晶粒尺寸细化显著,约为8μm,细晶强化与富铜相弥散强化的共同作用提高了试验钢的强度同时保持了较高的塑性。而经冷轧和1000℃退火后,三种试验钢的奥氏体晶粒也得到细化,强塑性能仅略有提升。

关键词：奥氏体轻质钢合金化 B2-AlNi相富铜相强塑性

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晶粒尺寸对高氮高锰奥氏体钢耐磨性的影响

金属热处理 2024年第6期49卷 169-176页

作者：杨阳陈晨董旭廖普九张福成燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学、河北省金属产品工艺及性能优化控制重点实验室河北秦皇岛066004 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

对高氮高锰奥氏体钢60Mn18Cr7N进行干滑动摩擦磨损试验,通过场发射扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等分析手段,对比了不同晶粒尺寸下高氮高锰奥氏体钢的微观组织、耐磨性以及磨损机制。结果表明,随着晶粒尺寸的减小,试样的屈服... 详细信息

对高氮高锰奥氏体钢60Mn18Cr7N进行干滑动摩擦磨损试验,通过场发射扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等分析手段,对比了不同晶粒尺寸下高氮高锰奥氏体钢的微观组织、耐磨性以及磨损机制。结果表明,随着晶粒尺寸的减小,试样的屈服强度升高,冲击性能降低,耐磨性却先增加后减小。晶粒尺寸约为98μm的试样屈服强度为486 MPa,冲击吸收能量为236 J,在1000 N摩擦载荷下作用120 min后质量损失最小,约为43 mg,磨损表面硬度高达693 HV0.2。而在68~400μm晶粒尺寸范围内,细晶有利于提高屈服强度、加工硬化与抵抗表面塑变切削能力,而粗晶提升韧性有利于抑制材料磨损中裂纹的萌生与扩展,两者的综合作用是晶粒尺寸约为98μm试样获得最优耐磨性的主要原因。此外,较高的磨损载荷也导致高氮高锰奥氏体钢的磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损混合磨损机制为主。

关键词：高氮高锰奥氏体钢晶粒尺寸力学性能耐磨性

血清学指标在老年冠心病患者中的表达与冠状动脉病变程度的相关性

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中华老年心脑血管病杂志 2024年第3期26卷 250-253页

作者：张芙成常丹阳王志方刘志强新乡市中心医院(新乡医学院第四临床学院)心血管内科 453000 新乡市第二人民医院心血管内科

目的探讨冠心病患者血清可溶性酪氨酸激酶1(sFlt-1)、趋化因子CC配体3(CCL3)水平与冠状动脉病变程度的相关性。方法选取2020年11月至2022年11月新乡市中心医院心血管内科收治的老年冠心病患者230例(冠心病组),根据Gensini评分将冠心... 详细信息

目的探讨冠心病患者血清可溶性酪氨酸激酶1(sFlt-1)、趋化因子CC配体3(CCL3)水平与冠状动脉病变程度的相关性。方法选取2020年11月至2022年11月新乡市中心医院心血管内科收治的老年冠心病患者230例(冠心病组),根据Gensini评分将冠心病组又分为轻度组89例,中度组95例和重度组46例,另选取同期本院健康体检者230例(对照组)。酶联免疫吸附检测血清sFlt-1、CCL3水平。ROC曲线分析血清sFlt-1、CCL3水平对冠心病的诊断价值。Pearson相关性分析血清sFlt-1、CCL3水平与冠状动脉病变程度的关系。结果冠心病组血清sFlt-1、CCL3水平明显高于对照组[(121.71±29.80)ng/L vs(98.70±17.57)ng/L,(18.22±5.41)ng/L vs(13.68±3.89)ng/L,P<0.01]。ROC曲线分析显示,sFlt-1+CCL3联合诊断冠心病的曲线下面积明显大于sFlt-1、CCL3单独诊断(0.886 vs 0.791、0.775,P<0.01)。与轻度组比较,中度组及重度组血清sFlt-1、CCL3水平及Gensini评分明显升高,且重度组血清sFlt-1、CCL3水平及Gensini评分明显高于中度组,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,血清sFlt-1、CCL3水平与Gensini评分呈正相关(r=0.420,r=0.479,P<0.01)。结论冠心病患者血清sFlt-1、CCL3水平明显升高,且血清sFlt-1、CCL31水平与冠状动脉病变程度密切相关。

关键词：冠心病趋化因子CCL3 血管造影术计算机体层摄影血管造影术冠状动脉狭窄数据相关性

Anisotropy of wrought magnesium alloys: A focused overview

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Journal of Magnesium and Alloys 2022年第6期10卷 1476-1510页

作者： Baodong Shi Chong Yang Yan Peng fucheng zhang Fusheng Pan National Engineering Research Center for Equipment and Technology of Cold Rolled Strip School of Mechanical EngineeringYanshan UniversityHebei-West-Str.438Qinhuangdao 066004PR China State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology Yanshan UniversityQinhuangdao 066004PR China National Engineering Research Center for Magnesium Alloys(CCMg) Chongqing UniversityChongqing 400044PR China

In this paper, the relationship between anisotropic mechanical properties and the corresponding microstructure evolution of wrought magnesium alloys is critically reviewed. Experimental observations of the strong anisotropy(including the strength differential effect) induced by texture and twinning are discussed under different loading conditions(i.e., monotonic, cyclic and multiaxial loading). An accurate constitutive model is essential to describe the mechanical responses and to predict the forming performance considering engineering applications. Therefore, macroscale constitutive modeling of the anisotropy of magnesium alloys with directional distortional hardening are comprehensively reviewed with different approaches. To clarify the origin of the anisotropic behavior, physics-based mesoscale modeling of the anisotropy is also compared in detail.

关键词： Wrought Mg alloys Mechanical anisotropy Deformation mechanism Constitutive modeling

Roles of pre-formed martensite in below-Ms bainite formation,microstructure,strain partitioning and impact absorption energies of low-carbon bainitic steel

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第1期96卷 69-84页

作者： Lihe Qian Zhi Li Tongliang Wang Dongdong Li fucheng zhang Jiangying Meng State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China National Engineering Research Center for Equipment and Technology of Cold Strip Rolling Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China Library of Yanshan University Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China

The roles of pre-formed martensite(PM)in below-Ms bainite formation,microstructure,crystallography,strain partitioning and mechanical properties of a low-carbon bainitic steel were investigated using electron-backscattered diffraction,transmission electron microscopy,micro digital image correlation technique and mechanical *** is demonstrated that the pre-formation of martensite eliminates the incubation time for bainite transformation at various austempering temperatures below Ms,indicative of its acceleration effect at the early stage of *** effect is mainly attributed to the surfaces or tips of the PM acting as the nuclei of subsequently-formed bainite,with initial bainite tending to form around the ***,the finishing time for below-Ms bainite transformation,especially at even lower temperatures,is retarded,owing to the dividing effect of PM on parent austenite grains,the decreasing effect of lowered isothermal temperature on the diffusion rate of carbon atoms and the strengthening effect of lowered isothermal temperature on supercooled *** and its adjacent bainitic laths have nearly the same crystallographic orientation and belong to the same *** pre-formation of martensite largely refines the bainitic blocks/laths and retained *** specimens with PM show relatively uniform strain partitioning among various phases,contrasting with the specimens without PM,for which strains are highly concentrated in the bainite region nearby fresh martensite/austenite(M/A)blocks or between adjacent M/A *** impact absorption energies of the specimens with PM,when austempered at 30-60℃ below Ms,are more than twice higher than those of the specimens without PM,at no expense of tensile properties.

关键词： Bainite Martensite Impact toughness Transformation kinetics Strain partitioning

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基于卷积神经网络算法的苹果疤痕识别技术

湖南城市学院学报（自然科学版） 2024年第4期33卷 55-59页

作者：宋如梦李加升张富城安徽新华学院大数据与人工智能学院合肥230000 湖南城市学院信息与电子工程学院湖南益阳413000

针对在苹果外部品质检测中,传统方法存在识别精度低、速度慢等问题,本文提出了一种基于卷积神经网络算法的图像处理技术。首先,采取7种数据增强方法对原数据进行增强处理,用以扩展数据集,降低模型训练过拟合的风险;其次,对Faster R-CNN... 详细信息

针对在苹果外部品质检测中,传统方法存在识别精度低、速度慢等问题,本文提出了一种基于卷积神经网络算法的图像处理技术。首先,采取7种数据增强方法对原数据进行增强处理,用以扩展数据集,降低模型训练过拟合的风险;其次,对Faster R-CNN中的特征提取网络进行优化,采用K-means聚类算法优化RPN网络,使数据集重新聚类生成新的anchor长宽比设置,并增加模型对苹果疤痕信息的提取;最后,以原始Faster R-CNN模型作为对照模型,以识别精度和速度为评价指标进行试验。结果表明:基于EfficientNet B7特征提取的K-means-Eff-CNN模型准确度达到了94.7%,且能够在0.1 s内识别出苹果疤痕。

关键词：卷积神经网络苹果疤痕图像 Eff-CNN RPN

基于铁死亡相关基因构建葡萄膜黑色素瘤风险预测模型

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北华大学学报（自然科学版） 2024年第2期25卷 191-197页

作者：张富程张睿桑英旗卢奕安冷瀛北华大学附属医院吉林吉林132011 普瑞眼科医院有限责任公司吉林长春130021

目的应用生物信息学构建与铁死亡基因相关的UVM预测模型,用于评估葡萄膜黑色素瘤患者预后生存及转移情况。方法从肿瘤基因组图谱(TCGA)获取UVM转录组数据和与之匹配的临床信息,结合铁死亡数据库确定铁死亡相关基因。Kaplan-Meier方法分... 详细信息

目的应用生物信息学构建与铁死亡基因相关的UVM预测模型,用于评估葡萄膜黑色素瘤患者预后生存及转移情况。方法从肿瘤基因组图谱(TCGA)获取UVM转录组数据和与之匹配的临床信息,结合铁死亡数据库确定铁死亡相关基因。Kaplan-Meier方法分析铁死亡相关基因在高、低表达状态下患者的总体生存率,利用LASSO、单因素和多因素回归分析筛选并构建免疫相关风险预测模型。根据风险评分将患者分为高、低风险组,利用ROC曲线评估模型准确度,并采用基因表达综合数据库(GEO)中的GSE84976和GSE22138作为验证集。结果通过多种算法构建了含有4个核心基因的预测模型(AIFM2、ITGA6、CD44、ALOX12),基于模型标志物计算的风险评分可以准确识别UVM高、低风险患者,并具有预测患者总体生存的能力(P<0.01,1 a AUC=0.84、3 a AUC=0.89、5 a AUC=0.91),验证集GSE84976外部验证结果:P<0.01,1 a AUC=NA,3 a AUC=0.78,5 a AUC=0.91;验证集GSE22138外部验证结果:P<0.01,1 a AUC=0.75,3 a AUC=0.79,5 a AUC=0.82,结果显示,该预测模型可作为UVM独立预后因素,预测生存及转移情况。结论构建的新型铁死亡相关的UVM预测模型(AIFM2、ITGA6、CD44、ALOX12),能够准确预测UVM患者预后及转移情况,可为UVM患者的个性化诊疗提供新的靶点。

关键词：葡萄膜黑色素瘤生物信息学铁死亡预测模型