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腐蚀防护对钢铁材料降低碳排放的重要影响:以钢质管道全生命周期碳排放计量研究为例

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中国科学：技术科学 2023年第1期53卷 53-70页

作者：唐鋆磊颜安张海龙林冰王莹莹张烈辉雷宪章左禹西南石油大学碳中和研究院成都610500 西南石油大学化学化工学院成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

文章研究钢铁材料覆盖生产制造、运输、安装、服役和回收阶段等全部环节的全生命周期碳排放量核算方法,并以化工、油气田、长输管道、城市燃气管网4种典型服役环境中的钢质管道为例,探究了腐蚀防护对钢铁材料全生命周期碳排放总量和年... 详细信息

文章研究钢铁材料覆盖生产制造、运输、安装、服役和回收阶段等全部环节的全生命周期碳排放量核算方法,并以化工、油气田、长输管道、城市燃气管网4种典型服役环境中的钢质管道为例,探究了腐蚀防护对钢铁材料全生命周期碳排放总量和年均碳排放量的影响.建立了腐蚀环境中钢铁材料全生命周期内各环节的碳排放计量方法,在“单位GDP碳排放(碳排放强度)”之外,提出了另一个具有普适意义的强度性质指标“全生命周期年均碳排放(单位时间碳排放)”,该强度指标可以从时间维度上约束全生命周期碳足迹.在国内外率先量化了腐蚀防护在控制钢铁材料碳排放中的重要作用,通过合适的防腐蚀技术,钢质管道在化工典型生产环境中可以减排60%以上,油气田环境中减排83%以上,长输管线中减排50%以上,城市燃气管网中减排28%以上.本研究对于发展低碳腐蚀控制方法和提高腐蚀防护水平,控制钢铁材料全生命周期碳排放总量和年均碳排放量具有重要指导价值,为钢质结构的腐蚀防护设计和工程实施提供了新的视角,为降低钢铁材料碳排放提供了一种新的方法学,对我国碳达峰与碳中和及全球应对气候变化具有重要意义.

关键词：碳达峰碳中和钢铁材料腐蚀防护全生命周期年均碳排放钢质管道

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极地钢铁材料的腐蚀与防护面临新挑战

材料科学与工艺 2023年第6期31卷 19-28页

作者：屈少鹏赵行娅轩星雨上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

随着极地的开发和利用,其所需的极地钢铁材料的腐蚀与防护问题越来越受到研究者的关注。本文以传统海洋环境腐蚀分区为参照,对极地特色的腐蚀环境进行了系统的分析,并将其归纳整理为极地大气区、极地冰水磨蚀区、极地海洋全浸区、极地... 详细信息

随着极地的开发和利用,其所需的极地钢铁材料的腐蚀与防护问题越来越受到研究者的关注。本文以传统海洋环境腐蚀分区为参照,对极地特色的腐蚀环境进行了系统的分析,并将其归纳整理为极地大气区、极地冰水磨蚀区、极地海洋全浸区、极地海底泥土区等4个腐蚀区域。在对极地钢铁材料腐蚀与防护的研究进展进行梳理的基础上,从合金化、涂层技术和阴极保护技术3个方面介绍了极地钢铁材料的防护技术,并指出了极地钢铁材料未来研究的方向。

关键词：极地环境腐蚀防护钢铁材料冰水磨蚀

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钢铁材料的冷处理

金属热处理 2017年第10期42卷 116-124页

作者：吴志伟杨卯生梁剑雄赵昆渝昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081

基于国内外对冷处理的研究,着重从冷处理的参数和工艺、冷处理的作用以及冷处理的机理几个方面,概述了不同冷处理对钢铁材料组织、硬度、耐磨性等方面的影响,对冷处理的作用以及主要机理的进行了解释。结果表明,冷处理在使残留奥氏体转... 详细信息

基于国内外对冷处理的研究,着重从冷处理的参数和工艺、冷处理的作用以及冷处理的机理几个方面,概述了不同冷处理对钢铁材料组织、硬度、耐磨性等方面的影响,对冷处理的作用以及主要机理的进行了解释。结果表明,冷处理在使残留奥氏体转变为马氏体、细化组织、提高材料的力学性能和稳定性等方面起到了良好的效果。但是对于不同钢种的具体冷处理工艺措施,目前还存在争议,并且对于冷处理提高钢材性能的理论研究还需进一步探讨。

关键词：冷处理钢铁材料工艺性能机理

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纳米高强钢铁材料增塑研究进展

材料导报 2021年第7期35卷 7155-7161页

作者：石玉李正宁盛捷喇培清兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州交通大学材料科学与工程学院兰州730070

钢铁是制造业以及结构应用的主要材料,这很大程度上是因为它们拥有良好的强度与塑性,且价格低廉。材料工程界一直在不停研究更优越的强度和塑性相结合的材料。具有纳米晶/超细晶结构的纳米钢铁材料显示出优异的力学性能,例如卓越的硬度... 详细信息

钢铁是制造业以及结构应用的主要材料,这很大程度上是因为它们拥有良好的强度与塑性,且价格低廉。材料工程界一直在不停研究更优越的强度和塑性相结合的材料。具有纳米晶/超细晶结构的纳米钢铁材料显示出优异的力学性能,例如卓越的硬度和强度,作为高强钢应用非常有吸引力。然而,超强纳米钢铁材料通常在环境温度下具有低塑性,这极大地限制了它们的应用。由于晶粒细化方法提高强度受到塑性的限制,新的高强度水平下增强塑性的方法成为钢铁材料高性能化的研究热点。为了提高超细晶/纳米晶钢铁材料的塑性,考虑通过调整微观组织结构来提高其加工硬化能力。通过对已经报道的同时具有高强度和良好塑性的纳米结构钢铁材料的实验数据、组织结构的归纳,总结了优化纳米高强钢铁材料塑性的三种基本方法:纳米第二相、微纳复合结构和多相不均匀复合结构。这些增塑方法的主要机理是利用组织结构的改变提高超细晶金属的加工硬化能力以维持其良好的均匀塑性变形,以及利用组织相变提高金属的塑性。这些不均匀纳米结构类似于复合物,具有共同的材料设计和力学原理。本文归纳了钢铁材料常用的强化方法,综述了纳米/超细晶高强钢铁材料提高塑性的方法,尤其是通过突出介绍一些新颖的纳米结构设计来实现钢铁材料的高强高塑,总结了高强高塑纳米钢铁材料的变形机制,以期为纳米晶金属增强塑性研究提供参考。

关键词：钢铁材料强度塑性纳米晶/超细晶

非金属夹杂物特性对钢铁材料疲劳性能影响的研究进展

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材料工程 2020年第5期48卷 1-12页

作者：王志远邢志国王海斗单德彬哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

本文综述了非金属夹杂物对钢铁材料疲劳性能的影响及研究现状,从夹杂物的角度出发,首先介绍非金属夹杂物特征提取的最新研究进展,分别从实验测量方法和数学公式科学统计方法两方面进行论述;其次根据夹杂物对于疲劳损伤的主要原理,介绍5... 详细信息

本文综述了非金属夹杂物对钢铁材料疲劳性能的影响及研究现状,从夹杂物的角度出发,首先介绍非金属夹杂物特征提取的最新研究进展,分别从实验测量方法和数学公式科学统计方法两方面进行论述;其次根据夹杂物对于疲劳损伤的主要原理,介绍5种应用较为广泛的定量化分析夹杂物特征参数与钢材疲劳性能的数学模型;然后以夹杂物的形貌特征、力学性能以及与基体之间的相互作用为出发点,探究非金属夹杂物的特性对重载零件钢材疲劳性能的影响。最后指出从多角度解析非金属夹杂物对钢材疲劳性能的主要作用机理,构建非金属夹杂物对钢材疲劳寿命预测模型是未来该领域的研究重点。

关键词：钢铁材料非金属夹杂物定量分析疲劳性能

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钢铁材料搅拌摩擦焊接研究进展

邢台职业技术学院学报 2023年第1期40卷 99-104页

作者：黄丽颖李亚飞河北科技工程职业技术大学河北邢台054035 河北省中小型非标装备技术创新中心河北邢台054000

搅拌摩擦焊接(FSW)利用摩擦产生的热量将工件连接起来,而不熔化金属,是一种固态连接技术。采用FSW技术可避免传统熔化焊接产生的缺陷问题,文章从微观组织、力学性能、腐蚀性能等方面综述了钢铁材料FSW研究进展。FSW已成功应用于钢铁材料... 详细信息

搅拌摩擦焊接(FSW)利用摩擦产生的热量将工件连接起来,而不熔化金属,是一种固态连接技术。采用FSW技术可避免传统熔化焊接产生的缺陷问题,文章从微观组织、力学性能、腐蚀性能等方面综述了钢铁材料FSW研究进展。FSW已成功应用于钢铁材料,并可获得成形性较好的接头。FSW后接头发生动态或静态再结晶,造成接头组织的演变,不仅能细化、均匀化、致密化组织、还能引起相变和晶粒取向的变化。通过控制FSW参数可获得具有良好力学性能和腐蚀性能的接头。

关键词：搅拌摩擦焊接钢铁材料微观组织力学性能腐蚀性能

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钢铁材料超高周疲劳的研究进展

热加工工艺 2017年第4期46卷 6-12页

作者：邓海鹏何柏林于影霞李力华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013

随着工程需求的提升和试验手段的进步,对钢铁材料超高循环周次疲劳性能的研究逐渐深入,发现其机理与低周疲劳和高周疲劳有所不同。对钢铁材料超高周疲劳性能进行综述,总结了钢铁材料超高周疲劳的试验方法、S-N曲线、断裂机理、寿命评估... 详细信息

随着工程需求的提升和试验手段的进步,对钢铁材料超高循环周次疲劳性能的研究逐渐深入,发现其机理与低周疲劳和高周疲劳有所不同。对钢铁材料超高周疲劳性能进行综述,总结了钢铁材料超高周疲劳的试验方法、S-N曲线、断裂机理、寿命评估模型以及超高周疲劳的影响因素,并提出了超高周疲劳今后的研究方向。

关键词：钢铁材料超高周疲劳研究进展发展趋势

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钢铁材料加工生产现场质量管理优化对策分析

冶金与材料 2023年第1期43卷 169-171页

作者：毛乃旭吕颖王凯迪南京钢铁股份有限公司江苏南京210035

钢铁材料加工生产现场质量管理是企业生产的重要环节,对提高产品合格率,降低废品损失有非常重大的意义。钢铁材料加工生产现场质量管理的不良现状,是我国钢铁企业存在着严重问题,主要表现在以下几个方面,一是对原材料、半成品和废品等... 详细信息

钢铁材料加工生产现场质量管理是企业生产的重要环节,对提高产品合格率,降低废品损失有非常重大的意义。钢铁材料加工生产现场质量管理的不良现状,是我国钢铁企业存在着严重问题,主要表现在以下几个方面,一是对原材料、半成品和废品等控制不严格;二是缺乏科学合理的工艺流程及检测手段;三是没有建立健全有效地质量检查制度;四是未能从整体上分析影响产品合格率提升因素;五则是因为没有制定完善可行、可操作性强且能切实执行的生产现场管理规范体系以及相关技术标准与方法体系,从而导致企业内部出现一系列问题。

关键词：钢铁材料生产现场质量管理

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钢铁材料化学分析中的数据误差问题

化学工程与装备 2023年第11期 210-212页

作者：梁晓琦黄金鹏刘仁斌黄尊友广西钢铁集团有限公司

先介绍了钢铁材料化学分析基本概况和现实意义。之后具体探索了减少数据误差的因素要点，分别在试样制备、试样分解以及器具设备等层面。确保我国钢铁产业可以良好发展，以此为相关人士提供参考。

关键词：钢铁材料化学分析数据误差