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碳钢在氯化胆碱-乙二醇室温离子液体中电沉积铜镍镀层的机理与性能表征

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有色金属科学与工程 2024年第5期 700-707页

作者：唐国云徐秉声袁章福梅璐北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心中国标准化研究院资源与环境研究分院

以氯化胆碱-乙二醇离子液体作为电解液溶剂，在Q235碳钢表面采用电沉积法制备了铜镍（Cu-Ni）合金镀层。通过分析各体系电解液的循环伏安曲线，判断电沉积过程金属离子的共沉积机理，结果显示Cu、Ni在此体系下容易实现共沉积。文中考察... 详细信息

以氯化胆碱-乙二醇离子液体作为电解液溶剂，在Q235碳钢表面采用电沉积法制备了铜镍（Cu-Ni）合金镀层。通过分析各体系电解液的循环伏安曲线，判断电沉积过程金属离子的共沉积机理，结果显示Cu、Ni在此体系下容易实现共沉积。文中考察了电流密度的变化对镀层的微观形貌以及镀层的耐腐蚀性的影响，结果表明，随着电流密度增大，镀层中镍含量逐渐增大，镀层晶粒形貌也随之发生了显著变化；当电流密度从-1.5 mA/cm2增加到-4.0 mA/cm2时，镀层的耐腐蚀性先增大后减小，电流密度为-3.0 mA/cm2时，所得镀层的耐腐蚀性较优。

关键词：室温离子液体碳钢电沉积铜镍合金耐腐蚀

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基于二维隐式差分方程的大圆坯温度场模拟

连铸 2024年第4期 52-58页

作者：张磊岳峰郑力宁翟万里张洪才北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司总工办江苏淮安223002

为了研究大圆坯凝固传热情况,以某钢厂大圆坯连铸过程为研究对象,基于传热微分方程,采用有限差分法中的隐式差分进行求解,建立了极坐标下大圆坯二维凝固传热模型。利用计算机语言C++进行程序编译,采用现场测温的方法进行模型验证。通过... 详细信息

为了研究大圆坯凝固传热情况,以某钢厂大圆坯连铸过程为研究对象,基于传热微分方程,采用有限差分法中的隐式差分进行求解,建立了极坐标下大圆坯二维凝固传热模型。利用计算机语言C++进行程序编译,采用现场测温的方法进行模型验证。通过模型的应用研究发现,拉速的改变对结晶器出口温度、凝固终点等数据影响较大,拉速每提升0.02 m/min,凝固终点后移1.8 m;过热度的改变对铸坯表面温度、液相穴长度等数据影响较小,过热度每提高10℃,液相长度仅增加0.6 m;从铸坯表面温度下降速率来看,结晶器阶段温降最快,此时铸坯处于初生坯壳快速生长期,在二冷Ⅱ区出现回温现象;可以根据模拟情况调整工艺提升铸坯质量。

关键词：大圆坯凝固传热拉速过热度表面温度

步进底加热炉三维瞬态加热过程数学模型与验证

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冶金能源 2024年第5期43卷 17-22页

作者：何雪莉李栋豆瑞锋梁敬斌尤晓东尹海清刘训良北京科技大学能源与环境工程学院北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心河冶科技股份有限公司

以步进底加热炉炉内钢坯瞬态传热过程为研究对象,综合考虑钢坯、步进底、炉衬、炉气等之间的相互影响,建立了炉内钢坯的三维瞬态传热模型。采用黑匣子实验对模型进行验证表明,该模型能够准确预测加热过程中钢坯内部的温度水平以及变化规... 详细信息

以步进底加热炉炉内钢坯瞬态传热过程为研究对象,综合考虑钢坯、步进底、炉衬、炉气等之间的相互影响,建立了炉内钢坯的三维瞬态传热模型。采用黑匣子实验对模型进行验证表明,该模型能够准确预测加热过程中钢坯内部的温度水平以及变化规律,模型预测精度在6%以内的命中率在80%以上,为今后的工艺优化提供了理论指导。

关键词：步进底加热炉辐射传热数学模型黑匣子实验

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四流大圆坯中间包挡墙优化

连铸 2024年第1期 32-37,45页

作者：江野李明吴建永毛乃旭宋思程孙彦辉南京钢铁股份有限公司特钢事业部江苏南京210044 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

为了解决某钢厂在生产条件欠佳时中间两流的铸坯质量明显低于边部两流的问题,提高中间包的各流一致性及减少中间包的死区比例,在同一个挡墙上设计了3种开孔方式,并通过水模型物理试验获得了各方案的时间停留分布(RTD)曲线。经过分析RTD... 详细信息

为了解决某钢厂在生产条件欠佳时中间两流的铸坯质量明显低于边部两流的问题,提高中间包的各流一致性及减少中间包的死区比例,在同一个挡墙上设计了3种开孔方式,并通过水模型物理试验获得了各方案的时间停留分布(RTD)曲线。经过分析RTD曲线获得了各方案对应的死区、活塞流区及全混流区比例。同时综合考虑RTD曲线的尖峰和各流间的一致性,获得了最优的生产方案。研究结果表明,侧边单孔的方案B1流场最优,其孔径为140 mm,竖直角度为20°。其两流流动一致性很好,死区比例为19.95%,且RTD曲线无尖峰及双峰。

关键词：中间包结构优化挡墙死区比例 RTD曲线

蒸汽发生器用SA508-3钢锻后热处理的数值模拟及其试验验证

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金属热处理 2024年第5期49卷 55-61页

作者：冯兴旺张可刘久江石如星苏文博刘帅李志鹏杨滨北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 中核山东核能有限公司山东烟台265100 洛阳中重铸锻有限责任公司河南洛阳471039

以蒸汽发生器用SA508-3钢大锻件为研究对象,通过JMatpro软件计算获得了热物性参数,利用Deform-3D软件模拟研究了热处理后锻件的组织和硬度,并采用小试样物理模拟方法进行了试验验证。结果表明,试验测试的组织和硬度与模拟结果吻合良好... 详细信息

以蒸汽发生器用SA508-3钢大锻件为研究对象,通过JMatpro软件计算获得了热物性参数,利用Deform-3D软件模拟研究了热处理后锻件的组织和硬度,并采用小试样物理模拟方法进行了试验验证。结果表明,试验测试的组织和硬度与模拟结果吻合良好。可见,数值模拟技术是辅助确定大锻件热处理工艺合理性的有效工具,对缩短生产周期,降低成本,具有显著的实用价值。

关键词： SA508-3钢蒸汽发生器锻后热处理数值模拟

弛豫时间对EH47特厚止裂钢组织与性能的影响

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钢铁 2024年第5期59卷 153-160,133页

作者：肖大恒李骞高擎周文浩谢振家尚成嘉湖南华菱湘潭钢铁有限公司技术质量部湖南湘潭411100 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

采用拉伸、冲击、无塑性转变(NDT)温度落锤等力学性能测试方法和光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射等显微组织分析手段,研究了EH47钢轧后弛豫60、180和360 s对特厚钢组织性能的影响。结果表明,弛豫时间为60 s和180 s的试验钢1/4厚度... 详细信息

采用拉伸、冲击、无塑性转变(NDT)温度落锤等力学性能测试方法和光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射等显微组织分析手段,研究了EH47钢轧后弛豫60、180和360 s对特厚钢组织性能的影响。结果表明,弛豫时间为60 s和180 s的试验钢1/4厚度(t/4)处屈服和抗拉强度相差不大,分别为518、538 MPa和641、655 MPa,而弛豫时间为360 s时,试验钢t/4屈服和抗拉强度明显降低,分别为474 MPa和553 MPa。试验钢t/4低温韧性和表面P-2型NDT落锤性能随弛豫时间从60 s增加至360 s呈先降低后增加趋势。弛豫60、180和360 s的试验钢t/4处-40℃冲击功分别为248、78和340 J,钢板表面-50℃P-2型NDT落锤性能分别为无开裂、开裂和无开裂。显微组织表征结果表明,弛豫时间对试验钢表面至t/4位置的显微组织具有显著影响。弛豫时间为60 s时,试验钢表面为板条贝氏体,t/4位置为针状铁素体加贝氏体;弛豫180 s时表面为贝氏体和呈网状分布铁素体,t/4位置为少量准多边形铁素体加贝氏体;弛豫360 s时表面为多边形铁素体加少量贝氏体,t/4为准多边形铁素体加针状铁素体。进一步研究表明,弛豫时间为180 s的试验钢,由于沿晶界分布的网状铁素体的存在,在低温落锤冲击时,应变主要集中在晶界铁素体中,从而形成孔洞,这种网状分布铁素体中的孔洞很容易串联形成裂纹而开裂。

关键词：止裂钢 EH47特厚板弛豫无塑性转变多相组织

面向工业膏体浓度监测的体系化智能视觉信息融合模型

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北京邮电大学学报 2024年第4期47卷 83-89页

作者：王贺正马博渊李潇睿郭利杰刘光生北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528300 矿冶科技集团有限公司北京100160

针对膏体充填技术中对于膏体浓度监控方法存在的精准度低、仪器使用寿命短、测量耗时长、因安全问题导致使用受限等局限性,提出了一种双流视觉信息融合模型以实现膏体浓度自动化准确估计,以减少膏体浓度监测对人工的需求,增加矿场的自... 详细信息

针对膏体充填技术中对于膏体浓度监控方法存在的精准度低、仪器使用寿命短、测量耗时长、因安全问题导致使用受限等局限性,提出了一种双流视觉信息融合模型以实现膏体浓度自动化准确估计,以减少膏体浓度监测对人工的需求,增加矿场的自动化程度,促进体系化人工智能在智能采矿领域中的应用。所提模型以卷积神经网络模型为基础,使用双流结构,通过分析膏体视频及相应的光流信息,学习提取其中的空间特征和时间特征,形成对膏体视频的双流特征感知表示;特征融合模块进一步强化对有效特征的识别,使模型能够对膏体浓度进行非接触式的准确监测。在此基础上,采集实际生产环境下膏体视频数据并构建真实的膏体视频-浓度数据集,并以此数据集对所提模型进行验证。实验结果表明,所提模型在真实膏体视频数据集中识别准确率能够达到94.16%,在同等条件下准确率较其他深度学习模型高出3.47%,实现了在生产环境下对膏体浓度进行实时准确监测的目的。

关键词：膏体充填膏体浓度准确估计视频分类多模态

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镍基变形高温合金裂纹形成及控制研究进展

特殊钢 2024年第4期45卷 13-25页

作者：杨树峰贾雷鄢宇灿王田田赵朋杨曙磊北京科技大学冶金与生态工程学院北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高，新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼（VIM）+保护气氛电渣重熔（PESR... 详细信息

随着高性能航空发动机对材料要求的不断提高，新型镍基变形高温合金的合金化程度和γ'相质量分数也在不断增加。这就导致了合金的熔炼难度逐渐提高。高合金化的新型镍基变形高温合金一般通过真空感应熔炼（VIM）+保护气氛电渣重熔（PESR）+真空电弧重熔（VAR）三联工艺来生产。受合金化程度的影响，合金在熔炼过程中易产生液固相间的溶质分凝和元素偏析，电极和铸锭在热应力与相变应力的综合作用下极易发生开裂，造成后续重熔过程电弧波动，从而对铸锭质量造成不利影响。电极裂纹问题是高温合金凝固过程中产生的一种复杂冶金缺陷，也是长期困扰我国高合金化难变形高温合金锭型扩大的共性技术难题。基于此，综述了近年来作者团队和国内外研究组在变形镍基高温合金熔炼过程中裂纹的形成机制、裂纹的影响因素及裂纹控制方面的研究进展，并对沉淀强化型镍基变形高温合金的未来发展方向进行了展望。

关键词：三联熔炼高合金化高温合金裂纹形成机制裂纹控制

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放电等离子烧结制备细晶AlN陶瓷

粉末冶金技术 2024年第1期42卷 29-35页

作者：赵东亮何庆朱在稳尹海清秦明礼河北中瓷电子科技股份有限公司石家庄050200 厦门产业技术研究院厦门361001 厦门钜瓷科技有限公司厦门361100 北京科技大学材料基因工程北京高精尖中心北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用纯纳米AlN粉和掺杂质量分数3%Y_(2)O_(3)的纳米AlN粉为原料,经放电等离子烧结工艺制备AlN陶瓷,研究了两类AlN陶瓷的相对密度、微观组织、力学性能和导热性能。结果表明:纯纳米AlN粉和掺杂Y_(2)O_(3)纳米AlN粉在40~60 MPa下,经1500... 详细信息

采用纯纳米AlN粉和掺杂质量分数3%Y_(2)O_(3)的纳米AlN粉为原料,经放电等离子烧结工艺制备AlN陶瓷,研究了两类AlN陶瓷的相对密度、微观组织、力学性能和导热性能。结果表明:纯纳米AlN粉和掺杂Y_(2)O_(3)纳米AlN粉在40~60 MPa下,经1500℃放电等离子烧结5~60 min,均可获得相对密度>99%的AlN陶瓷。当烧结压力为50 MPa时,获得的AlN陶瓷晶粒尺寸最小,分别为176 nm和190 nm,细化晶粒明显提高了AlN陶瓷硬度和抗弯强度。当烧结时间从5 min延长至60 min时,两种AlN陶瓷晶粒尺寸分别增大至1.71μm和1.73μm。晶粒长大导致AlN陶瓷硬度和抗弯强度下降,但提升了导热性能。通过对比发现,相同放电等离子烧结工艺下添加烧结助剂Y_(2)O_(3)能够有效提升AlN陶瓷的综合性能。

关键词： AlN陶瓷放电等离子烧结晶粒细化 Y_(2)O_(3)