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贝氏体等温时间对两相区轧制舰船用钢组织和性能的影响

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材料热处理学报 2024年第7期45卷 147-153页

作者：田亚强姚硕张明山李红斌胡宝佳陈连生华北理工大学现代冶金技术教育部重点试验室河北唐山063210

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等研究了两相区轧制后贝氏体等温处理时间对舰船用钢组织性能的影响。结果表明:当在450℃等温处理10 min到1 h时,试验钢的显微组织由马奥岛(M/A岛)、少量粒状贝氏体和铁素体组成;... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子万能试验机等研究了两相区轧制后贝氏体等温处理时间对舰船用钢组织性能的影响。结果表明:当在450℃等温处理10 min到1 h时,试验钢的显微组织由马奥岛(M/A岛)、少量粒状贝氏体和铁素体组成;随着等温时间的延长,M/A岛逐渐减少,粒状贝氏体增多;当等温时间达到5 h时,显微组织由粒状贝氏体和少量铁素体组成。随着等温时间的继续延长,粒状贝氏体不断长大,残留奥氏体分解为碳化物,试验钢的屈服强度为1116~1150 MPa,抗拉强度为1121~1156 MPa。随着等温时间的延长,试验钢的断后伸长率和冲击吸收能量均呈先升高后降低趋势,在等温5 h时,伸长率和冲击吸收能量均达到最大值,分别为15.6%和81.2 J。

关键词：两相区轧制贝氏体等温时间舰船用钢粒状贝氏体冲击吸收能量

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碳包覆棒状纳米氧化铁非等温还原动力学

冶金能源 2024年第5期43卷 54-59页

作者：郝素菊田杨刘政蒋武锋高一策佟帅华北理工大学冶金与能源学院现代冶金技术教育部重点试验室

纳米氧化铁作为一种兼具优良光学属性、磁响应特性等多种功能优势的纳米材料,结合碳包覆工艺,极大地促进了新功能材料的开发与应用。为确定碳包覆棒状纳米氧化铁还原过程中的动力学参数,试验通过水热炭化法制备碳包覆棒状纳米氧化铁,在... 详细信息

纳米氧化铁作为一种兼具优良光学属性、磁响应特性等多种功能优势的纳米材料,结合碳包覆工艺,极大地促进了新功能材料的开发与应用。为确定碳包覆棒状纳米氧化铁还原过程中的动力学参数,试验通过水热炭化法制备碳包覆棒状纳米氧化铁,在氮气气氛条件下,对样品的失重曲线分析,结合FWO法与CR法进行交叉验证。结果显示:碳包覆棒状纳米氧化铁反应活化能约为102.06 kJ/mol,反应机理为三级化学反应模型。

关键词：棒状纳米氧化铁碳包覆直接还原非等温动力学

不同厚度镍中间层对镍钛合金与不锈钢激光焊接接头组织及性能的影响

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热加工工艺 2024年第19期 29-34页

作者：周海宽杨海丽华北理工大学现代冶金技术教育部重点实验室

采用Ni夹层激光焊接成功地将Ni Ti合金和SUS304连接起来，研究了Ni夹层厚度对接头组织和力学性能的影响。结构表明：添加Ni中间层可以有效地抑制母材金属之间脆性金属间化合物（IMC）的产生。焊缝组织主要为树枝晶，当镍中间层的厚度由0... 详细信息

采用Ni夹层激光焊接成功地将Ni Ti合金和SUS304连接起来，研究了Ni夹层厚度对接头组织和力学性能的影响。结构表明：添加Ni中间层可以有效地抑制母材金属之间脆性金属间化合物（IMC）的产生。焊缝组织主要为树枝晶，当镍中间层的厚度由0.1 mm变为0.3 mm时，焊缝中Ti Cr2和Ti Fe2IMC减少，接头的硬度降低，抗拉强度升高，接头的抗拉强度达到最大值（570 MPa）。当镍层的厚度增加到0.4 mm时，焊缝中生成了过多的Ti Ni3相，降低了接头的力学性能。

关键词： NiTi合金不锈钢激光焊金属间化合物

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管线钢氢脆的研究进展

中国冶金 2024年第7期34卷 11-20页

作者：刘祎董福涛齐程伟代鑫胡宝佳田亚强陈连生华北理工大学现代冶金技术教育部重点实验室河北唐山063210

氢能是一种绿色低碳二次能源,提高氢能的利用率可以促进节能减排,减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输,管线钢的氢脆影响着运输安全,如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注,但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆... 详细信息

氢能是一种绿色低碳二次能源,提高氢能的利用率可以促进节能减排,减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输,管线钢的氢脆影响着运输安全,如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注,但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆现象。从管线钢的发展和氢脆机理等方面分析了不同等级管线钢的综合性能和发展趋势,主要介绍了氢压力理论、氢增强局部塑性理论(HELP)和氢致弱键理论(HEDE)3种氢脆机理。从合金元素、微观组织、加工工艺、氢浓度和氢环境的角度探讨了影响管线钢氢脆的因素。最后结合现阶段研究现状,分析了管线钢发展中的重点难点,为抗氢脆管线钢的开发与应用提供参考,同时展望了管线钢未来需要关注的研究方向。

关键词：管线钢氢脆氢陷阱合金元素微观组织

热轧工艺对Fe-30Mn-9Al-1C-3Cu低密度钢组织性能的影响

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中国冶金 2024年第6期34卷 74-82页

作者：齐程伟董福涛代鑫胡宝佳田亚强陈连生华北理工大学现代冶金技术教育部重点实验室河北唐山063210

随着高端设备对轻量化和高性能的需求,钢铁材料的轻量化及高强韧性研发成为热点。新型的Fe-Mn-Al-C低密度钢具有密度低、强塑性高和冲击韧性良好等优异性能,在能源、运输产业和极端环境结构等领域具有广阔的应用前景。借助OM、SEM、拉... 详细信息

随着高端设备对轻量化和高性能的需求,钢铁材料的轻量化及高强韧性研发成为热点。新型的Fe-Mn-Al-C低密度钢具有密度低、强塑性高和冲击韧性良好等优异性能,在能源、运输产业和极端环境结构等领域具有广阔的应用前景。借助OM、SEM、拉伸和冲击试验等检测手段研究了热轧工艺对Fe-30Mn-9Al-1C-3Cu低密度钢的组织、强塑性和冲击韧性的影响。研究发现,试验钢热轧后组织为单相奥氏体,晶粒内部有大量退火孪晶;由于具有较高的层错能,试验钢的塑性变形方式主要以产生位错滑移带为主,通过微带、滑移带等结构产生动态Hall-Petch效应,从而实现动态细晶强化,提高材料的强塑性。高温终轧和单道次大压下的热轧工艺获得的大尺寸晶粒组织更有利于提升奥氏体低密度钢的强塑性和低温冲击韧性。随着冲击温度的降低,冲击韧性明显下降,断口形貌发生韧窝→浅韧窝→浅韧窝+沿晶断裂+穿晶解理断裂的转变。通过试验丰富了Fe-Mn-Al系低密度钢力学性能及组织变化的研究成果,并有助于掌握低密度钢性能控制的工艺参数关键点。

关键词：低密度钢热轧工艺力学性能冲击韧性断口形貌

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基于ELM的H型钢组织预测专家系统

锻压技术 2024年第1期49卷 241-248页

作者：刘亚玓马劲红王小巩华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学现代冶金技术教育部重点实验室河北唐山063210

采用极限学习机建立了H型钢组织预测专家系统,可根据H型钢的化学成分、工艺参数及冷却速度来预测轧后钢种的微观组织、晶粒等级和平均冲击功。以某钢厂H型钢的生产数据为专家系统的数据库,批量预测了H型钢的微观组织、平均冲击功和晶粒... 详细信息

采用极限学习机建立了H型钢组织预测专家系统,可根据H型钢的化学成分、工艺参数及冷却速度来预测轧后钢种的微观组织、晶粒等级和平均冲击功。以某钢厂H型钢的生产数据为专家系统的数据库,批量预测了H型钢的微观组织、平均冲击功和晶粒等级,预测结果表明,决定系数R2较高,拟合程度好;平均绝对百分比误差较小,精度高。为验证专家系统的可行性,采用与预测相同钢材、相同轧制工艺参数的H型钢进行金相实验和夏比冲击实验,由实验得到的微观组织占比、平均冲击功及晶粒等级与预测值基本一致。结果表明:基于ELM建立的H型钢组织预测专家系统,其预测结果精度高,对实际生产有较好的参考价值。

关键词： H型钢极限学习机专家系统微观组织平均冲击功晶粒等级

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FeCl_(3)改性活性炭脱硫性能研究

矿产综合利用 2024年第1期45卷 167-173页

作者：胡谦刘然赵俊吕庆华北理工大学冶金与能源学院教育部现代冶金技术重点实验室河北唐山063009

这是一篇环境工程领域的论文。实验采用浸渍法,以FeCl_(3)作为改性剂对活性炭进行改性,研究其脱硫能力。实验研究了改性剂浓度、焙烧温度、反应温度对改性活性炭脱硫性能的影响。研究表明,随着改性溶液浓度的增加,活性炭表面附着的Fe_(2... 详细信息

这是一篇环境工程领域的论文。实验采用浸渍法,以FeCl_(3)作为改性剂对活性炭进行改性,研究其脱硫能力。实验研究了改性剂浓度、焙烧温度、反应温度对改性活性炭脱硫性能的影响。研究表明,随着改性溶液浓度的增加,活性炭表面附着的Fe_(2)O_(3)随之增加,改性活性炭的比表面积和总孔容均降低,平均孔径增加;随着焙烧温度升高,活性炭表面附着的Fe2O3数量持续增加,焙烧温度超过300℃时,活性炭表面的孔隙结构出现烧结现象,降低改性活性炭的脱硫性能;随着反应温度升高,FeCl_(3)/AC-0.15的吸附性能先升高再降低。当FeCl_(3)改性溶液浓度为0.15mol/L,焙烧温度300℃,反应温度为60℃时,改性活性炭的脱硫效率最高。

关键词：环境工程活性炭改性脱硫浸渍法

热轧变形对高铝316L不锈钢微观组织与性能的影响

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金属热处理 2024年第3期49卷 33-36页

作者：张立生王小巩华北理工大学轻工学院河北唐山063000 华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室河北唐山063210

对高铝316L不锈钢进行了不同变形量的热轧变形,采用SEM、TEM表征与拉伸、疲劳试验方法研究了不同变形量热轧对高铝316L钢微观组织、拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明,热轧态高铝316L不锈钢为奥氏体和铁素体两相组织,热轧变形可以提... 详细信息

对高铝316L不锈钢进行了不同变形量的热轧变形,采用SEM、TEM表征与拉伸、疲劳试验方法研究了不同变形量热轧对高铝316L钢微观组织、拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明,热轧态高铝316L不锈钢为奥氏体和铁素体两相组织,热轧变形可以提高高铝316L钢的强度和疲劳寿命。随着轧制变形量的增加,高铝316L不锈钢组织中的铁素体体积分数和位错密度逐渐增加,抗拉强度和疲劳寿命明显提高,伸长率有所下降。热轧变形75%的高铝316L不锈钢的抗拉强度和疲劳寿命均达到最大值,分别为937.6 MPa和3.8×10^(7)次,伸长率达到最小值42.7%。

关键词：高铝316L不锈钢热轧微观组织拉伸性能疲劳性能

Mg-5.0Zn-xCa合金的微观组织与力学性能研究

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热加工工艺 2024年 86-89页

作者：张立生王小巩华北理工大学轻工学院华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室

通过金属型铸造制备了Mg-5.0Zn-xCa（x=0、0.25、0.50）合金，并进行了均匀化处理和热挤压变形。采用OM、SEM、EDS、拉伸试验等手段，研究了Ca对Mg-5.0Zn-xCa合金微观组织与力学性能的影响。结果表明：随着Ca含量的增加，铸态Mg-5.0Zn-... 详细信息

通过金属型铸造制备了Mg-5.0Zn-xCa（x=0、0.25、0.50）合金，并进行了均匀化处理和热挤压变形。采用OM、SEM、EDS、拉伸试验等手段，研究了Ca对Mg-5.0Zn-xCa合金微观组织与力学性能的影响。结果表明：随着Ca含量的增加，铸态Mg-5.0Zn-xCa合金中的MgZn相逐渐减少，Ca2Mg6Zn3相含量和尺寸逐渐增加，晶粒尺寸逐渐增大。铸态Mg-5.0Zn-0.50Ca合金中Ca2Mg6Zn3相呈断续网状结构。Ca元素的加入，可以明显细化挤压态Mg-5.0Zn-xCa合金的晶粒。随着Ca含量的增加，挤压态Mg-5.0Zn-xCa合金的晶粒尺寸逐渐减小，强度逐渐升高，伸长先升高后降低。挤压态Mg-5.0Zn-0.50Ca合金的强度最大，Mg-5.0Zn-0.25Ca合金的塑性最佳，伸长率达到25.4%。

关键词： Mg-Zn-Ca合金 Ca元素组织力学性能

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