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新型高温合金21Cr-32Fe-41Ni高温长期时效组织演变研究

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1051-1057页

作者：李天宇王立民钢铁研究总院特殊钢研究院北京100081

铁镍基合金长期服役于较高温度下,因此高温下的组织稳定性是合金的重要指标之一。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、化学相分析等手段对750℃不同时效时间下新型铁镍基高温合金21Cr-32Fe-41Ni组织与性能... 详细信息

铁镍基合金长期服役于较高温度下,因此高温下的组织稳定性是合金的重要指标之一。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、化学相分析等手段对750℃不同时效时间下新型铁镍基高温合金21Cr-32Fe-41Ni组织与性能演变规律进行研究。结果表明,长期时效后合金中析出相主要有γ′相、σ相、α-Cr相以及MC相。在时效500 h内,基体中弥散分布的球形γ′相的质量分数和尺寸快速增加。时效时间从500 h增加至2000 h,γ′相的质量分数和尺寸增加速率逐渐降低。在长期时效过程中,σ相沿晶呈块状或条状分布,并与α-Cr相同时在晶内以针状或条状析出。随时效时间增加,σ相和α-Cr相数量增加,逐渐粗化。沿晶不连续分布的σ相逐渐相连,存在向网状分布发展的趋势。随时效时间增加至2000 h,合金强度先升高后降低,在时效500 h后达到峰值,硬度保持增加趋势。

关键词：铁镍基合金长期时效 γ′相 σ相 α-Cr相

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DD494合金叶片返回料的热处理

金属热处理 2024年第6期49卷 1-7页

作者：杨姗洁郝志博袁晓飞北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081

研究了3种热处理工艺对DD494合金叶片返回料组织、持久性能及断裂模式的影响。通过金相观察法确定合金的初熔温度,采用扫描电镜(SEM)分析了不同固溶处理温度对合金γ/γ′共晶溶解程度及γ′相形貌的影响,以及不同一级时效处理温度对γ... 详细信息

研究了3种热处理工艺对DD494合金叶片返回料组织、持久性能及断裂模式的影响。通过金相观察法确定合金的初熔温度,采用扫描电镜(SEM)分析了不同固溶处理温度对合金γ/γ′共晶溶解程度及γ′相形貌的影响,以及不同一级时效处理温度对γ′相尺寸及分布的影响。结果表明,合金的初熔温度在1310~1315℃之间。经1300℃×4 h固溶处理并空冷后,合金中γ/γ′共晶数量较1290℃×4 h固溶处理后有所降低,且γ′相更为细小。较单步固溶处理而言,分段固溶处理工艺能降低合金中的共晶含量。一级时效处理温度由1080℃升高到1140℃,析出的γ′相有所长大,同时在γ基体中观察到大量细小二次γ′相。合金的最佳热处理工艺为分段固溶+高温一级时效+二级时效,即1280℃×1 h+1290℃×2 h+1300℃×6 h,AC+1140℃×3 h,AC+870℃×20 h,AC,该工艺下的合金平均持久寿命达到175.05 h,较经单步固溶+低温一级时效+二级时效处理的试样平均持久寿命提高一倍以上。

关键词： DD494合金叶片返回料热处理 γ′析出相持久断裂机制

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复合材料包装箱模块化设计与成型技术研究

包装工程 2024年第9期45卷 287-294页

作者：胡秀东朱述席刘莉莉彭喆类成悦北京玻钢院复合材料有限公司北京102101

目的为了满足复合材料包装箱在交通运输方面的更多需求,本文研究出一种轻质、高强、耐腐蚀、防霉、安装轻便快捷的复合材料包装箱制造技术。方法本文通过包装箱设计与仿真分析、产品表征等工序开展研究,将包装箱设计成4种16块单元面板,... 详细信息

目的为了满足复合材料包装箱在交通运输方面的更多需求,本文研究出一种轻质、高强、耐腐蚀、防霉、安装轻便快捷的复合材料包装箱制造技术。方法本文通过包装箱设计与仿真分析、产品表征等工序开展研究,将包装箱设计成4种16块单元面板,通过材料筛选、模具设计、单元件成型工艺研究,完成面板制作,并进行单元件质量称量、力学性能表征试验。结果包装箱总质量较同规格金属箱子质量减少70%以上,力学测试结果显示实际弯曲强度较理论值高85.41%,泡沫加强筋平拉强度较理论值高出15.08%。结论研究结果表明模块化复合材料包装箱满足设计要求。

关键词：模块化复合材料真空灌注工艺包装箱

低碳汽车齿轮钢20CrMnTi伪渗碳过程晶粒粗化行为

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金属热处理 2024年第2期49卷 84-90页

作者：伍伟袁清莫家璇任杰张志成徐光大冶特殊钢有限公司湖北黄石435001 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

设计了一种不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢,通过母相奥氏体晶粒尺寸统计、析出物分布规律分析,最终探明了伪渗碳温度对齿轮钢母相奥氏体晶粒尺寸的影响规律和机理。结果表明,不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢最高伪渗碳温度为970℃。相比于热轧... 详细信息

设计了一种不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢,通过母相奥氏体晶粒尺寸统计、析出物分布规律分析,最终探明了伪渗碳温度对齿轮钢母相奥氏体晶粒尺寸的影响规律和机理。结果表明,不含Nb元素的20CrMnTi齿轮钢最高伪渗碳温度为970℃。相比于热轧态,经过伪渗碳处理后,(Ti,Mo)(C,N)颗粒中C含量减少,N含量增加,证实了第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒发生回溶、熟化,渗碳温度较高时(980℃),细小弥散颗粒的回溶和熟化更为明显。其次,伪渗碳温度为980℃时,细小弥散的第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒体积分数急剧下降,大尺寸第二相(Ti,Mo)(C,N)颗粒增多,减弱了对母相奥氏体晶粒的钉扎作用,导致晶粒发生异常长大。

关键词： 20CrMnTi齿轮钢伪渗碳处理母相奥氏体析出颗粒熟化

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氢冶金工艺技术发展现状及应用

钢铁 2024年第3期59卷 183-196页

作者：卢立金王海风王锋邱健平晓东钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢研晟华科技股份有限公司北京100081

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工... 详细信息

钢铁行业为中国重要的经济支撑行业,也是主要的碳排放行业。氢能在冶金领域的应用是一种环保、高效的钢铁生产技术,是实现低碳发展的重要途经之一。在全面介绍富氢高炉、氢基直接还原、氢基熔融还原工艺的基础上,分析各种工艺在冶金工业的应用情况,并且系统探讨了各工艺的探索及实践。综合各种工艺的优缺点,分析了中国低碳背景下氢冶金的发展趋势。目前中国钢铁行业的生产还是以长流程为主,要实现2035年减排30%的目标,富氢高炉工艺可作为现阶段工艺技术改进的首选方向。但是富氢高炉工艺实现碳减排的能力比较有限,碳减排幅度为10%~20%,无法满足未来碳中和的目标。相比于富氢高炉工艺,氢基直接还原铁工艺的碳减排可达到50%以上,因此,氢基直接还原工艺可作为未来发展的主要路线。氢基熔融还原也有较好的碳减排效果,且生产出的高纯铸造生铁可用于高端铸件领域,但是目前对其研究不够充分,还处于基础研究阶段,与大规模的工业化生产还有较大的差距。氢冶金作为钢铁行业低碳绿色发展的重要途径,中国起步较晚且还面临基础研究薄弱、短期成本高等问题,随着绿氢产业的发展,绿色氢冶金将是未来钢铁行业绿色发展的重要方向。

关键词：氢冶金高炉富氢直接还原熔融还原

熔融态铁氧化物碳氢还原热力学与动力学研究现状

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钢铁研究学报 2024年第2期36卷 150-162页

作者：卢立金王锋王海风邱健平晓东钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081 钢研晟华科技股份有限公司北京100081

氢能在冶金领域的应用是实现低碳发展的重要途经之一。目前虽然在富氢高炉和氢基直接还原炼铁领域取得诸多成果,但在碳氢熔融还原炼铁仍有许多不足之处。通过分析碳、CO以及氢气还原熔融态铁氧化物的研究,总结熔融还原过程基本热力学特... 详细信息

氢能在冶金领域的应用是实现低碳发展的重要途经之一。目前虽然在富氢高炉和氢基直接还原炼铁领域取得诸多成果,但在碳氢熔融还原炼铁仍有许多不足之处。通过分析碳、CO以及氢气还原熔融态铁氧化物的研究,总结熔融还原过程基本热力学特点,并对影响动力学参数的因素进行分析。结果表明,在熔融温度(1369℃)以上氢气还原FeO在热力学上有一定的优势。还原温度高于1538℃,(即还原物和还原产物都为熔融态),还原气体流量为3 mL/min以及碱度为1.1~1.3时有利于熔融反应的进行。关于碳氢还原熔融态铁氧化物的研究还不充分,还需要进一步解析还原过程、限制环节以及微观机制等。

关键词：熔融还原氢冶金热力学动力学

基于自适应神经模糊推理系统的避雷器有效运行寿命估计方法

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高压电器 2024年第6期60卷 129-137页

作者：刘伟国家管网集团西气东输公司上海200122

估算金属氧化物避雷器的使用寿命一直是一项挑战,它决定着输电系统的安全稳定运行。基于此,文中提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)和支持向量机回归(support vector machine for regr... 详细信息

估算金属氧化物避雷器的使用寿命一直是一项挑战,它决定着输电系统的安全稳定运行。基于此,文中提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)和支持向量机回归(support vector machine for regression,SVR)组成的组合时间序列预测模型,用于估算金属氧化物避雷器(metal oxide surge arrester,MOSA)的使用寿命。首先,文中进行了现场测量,考虑到该分量是避雷器监测中最常用的MOSAs劣化水平指标之一,以建立由泄漏电流三次谐波分量值组成的时间序列数据库;接着,利用ANFIS、SVR和仿真数据库,建立组合预测模型;随后,文中使用3种类型的误差:即MSE、MAE和MAPE评估预测模型的性能。最后,在对模型进行评估之后,利用所提模型对MOSA的使用寿命估算,研究结果表明,使用组合模型预测比基于ANFIS和SVR的模型提供的预测更准确,可提升估算MOSA使用寿命的精度18.9%。

关键词：避雷器人工智能预测泄漏电流寿命估算时间序列分析

一种新型2 GPa级低合金超高强度钢及热处理工艺

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金属热处理 2024年第3期49卷 164-168页

作者：于林然杨卓越苏杰丁雅莉刘赓钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

在35CrMnSiA钢基础上适当增加Si含量,并添加少量Mo开发出新的2 GPa级40CrMnSi2Mo低合金超高强度钢,并系统地研究淬火温度(875~950℃)、回火温度200~300℃对40CrMnSi2Mo钢力学性能的影响。结果表明,较高的马氏体开始转变温度会降低马氏... 详细信息

在35CrMnSiA钢基础上适当增加Si含量,并添加少量Mo开发出新的2 GPa级40CrMnSi2Mo低合金超高强度钢,并系统地研究淬火温度(875~950℃)、回火温度200~300℃对40CrMnSi2Mo钢力学性能的影响。结果表明,较高的马氏体开始转变温度会降低马氏体内形成孪晶亚结构的倾向,是40CrMnSi2Mo钢韧性较高的主要原因。添加少量Mo能有效抑制回火脆性,300℃回火冲击吸收能量仅降低7.7%。但是,275℃和300℃回火降低残留奥氏体量使断裂韧性下降。新型40CrMnSi2Mo低合金钢于950℃淬火后,在200℃和225℃回火得到的试样强度高于2 GPa,断裂韧性在85 MPa·m^(1/2)以上,其强韧性配合明显优于AISI 4340钢和300M钢,而且低成本的优势使其具有较大的应用前景。

关键词： 2 GPa级超高强度钢 40CrMnSi2Mo钢热处理抗拉强度断裂韧性

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国家安全体系和能力现代化实现途径探析

教学与研究 2024年第7期 30-38页

作者：唐永胜国防大学国家安全学院北京100091

国家安全体系和能力现代化是国家治理体系和治理能力现代化的重要组成部分。只有以改革创新为动力,着力完善系统完备、科学高效的国家安全制度体系,才能从根本上加强对国家安全工作的统筹力度,提高国家安全工作效能,赢得在复杂局势下维... 详细信息

国家安全体系和能力现代化是国家治理体系和治理能力现代化的重要组成部分。只有以改革创新为动力,着力完善系统完备、科学高效的国家安全制度体系,才能从根本上加强对国家安全工作的统筹力度,提高国家安全工作效能,赢得在复杂局势下维护国家安全的战略主动。国家安全战略能力的形成、积累和运用,要求能动地调度、统筹资源与实力,努力达成战略能力与战略目标的基本平衡,应对和防范重大战略风险,营造国家安全有利态势。强化自身发展进步的确定性,才能有效应对外部环境的不确定性。国家安全体系和能力现代化也需要在开放条件下得到维护国家安全实践的检验。推动中国与外部世界关系良性互动,才能实现国内安全治理与国际安全治理相互促进相互支撑。外部环境越是趋向严峻多变,越是要保持战略清醒,善于认识、适应和把握安全条件变化,在日益广阔的时空领域中统筹兼顾、进退有据,实现国家的长治久安。

关键词：国家安全体系战略能力新安全格局开放条件下的国家安全