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高压水除鳞系统能效在线评估方法研究

计量与测试技术 2024年第6期51卷 109-111页

作者：刘恒文沈延祥北京科技大学高效轧制与智能制造国家工程中心南京钢铁股份有限公司

高压水除鳞系统在线能效评估是以高压泵运行信号、除鳞信号、集管设计参数等数据,结合泵类设备做功机理模型,对该系统的能效进行在线评估,从而使辅助设备管理人员对设备异常做出判断,提升高压水系统的运行效率。

关键词：高压水除鳞水泵机理模型能效评估

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高效板坯连铸二冷区纯水喷嘴传热特性

钢铁 2024年

作者：孙雄博张朝晖高琦吕明邢相栋李嘉堃徐荣军西安建筑科技大学冶金工程学院中国重型机械研究院股份公司炼钢事业部宝钢中央研究院炼钢技术研究所

二冷区喷嘴的冷却效果和均匀性对提高板坯连铸拉速、改善铸坯质量具有重要影响。利用喷嘴冷却检测系统研究了不同型号纯水喷嘴的水量百分比分布、喷嘴压力流量曲线和喷嘴打击力分布曲线等冷态特性，发现喷嘴结构差异是导致喷嘴冷态特性... 详细信息

二冷区喷嘴的冷却效果和均匀性对提高板坯连铸拉速、改善铸坯质量具有重要影响。利用喷嘴冷却检测系统研究了不同型号纯水喷嘴的水量百分比分布、喷嘴压力流量曲线和喷嘴打击力分布曲线等冷态特性，发现喷嘴结构差异是导致喷嘴冷态特性变化的主要原因，喷嘴水量集中分布在射流中心-100～100 mm范围内，射流中心及附近喷嘴打击力强。在此基础上，搭建了铸坯传热高温测试试验平台，完成了IF钢高温传热试验的温度测量，选用传热反问题方法Fortran反传热计算程序，获取表面温度随时间的冷却规律及换热系数随表面温度的变化关系，研究发现，纯水喷嘴冷却下铸坯表面温度冷却速率随时间先增大后减小，铸坯表面换热系数与表面温度下降速率有关，表面温度下降越快，换热系数越高，足辊宽边喷嘴和足辊窄边喷嘴所测最大换热系数最高达到3 277.7和3 630.4 W/(m2·K)；喷嘴水流量越大、打击力越强，铸坯降温速率越快。对比分析了喷嘴冷态性能和传热特性，足辊宽边喷嘴3/4PZ47090BG4与足辊窄边喷嘴3/4PZ32090×30BG4喷嘴可以满足板坯高拉速的冷却需求，为板坯高效连铸二冷喷嘴的合理选型提供了技术参考。

关键词：板坯高效连铸二冷纯水喷嘴冷态性能换热系数传热特性

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基于高炉炉壳的焊缝组织EBSD研究

实验室研究与探索 2012年第10期 290-295+422页

作者：丁晨刘俊亮关运泽宓小川季思凯王国栋宝山钢铁股份研究院分析测试研究中心

本文选用服役多年的宝钢一号高炉炉壳径向焊缝为研究对象,使用EBSD材料分析技术对径向焊缝截面的不完全重结晶区、过热区和熔合区的晶粒尺寸、取向差角分布、织构演化和Taylor因子分布进行表征,发现焊缝组织按照受热驱动力影响的多少从... 详细信息

本文选用服役多年的宝钢一号高炉炉壳径向焊缝为研究对象,使用EBSD材料分析技术对径向焊缝截面的不完全重结晶区、过热区和熔合区的晶粒尺寸、取向差角分布、织构演化和Taylor因子分布进行表征,发现焊缝组织按照受热驱动力影响的多少从不完全重结晶区到过热区再到熔合区由弱到强逐渐形成强烈的〈101〉晶轴方向织构;焊接过程结束后,由于针状铁素体从母相析出的位向不同,导致过热区和熔合区内主要织构分别垂直于〈111〉和〈110〉晶轴呈近似60°旋转对称关系。由于受热不均不完全重结晶区存在部分晶粒尺寸大于150μm2的晶粒,而过热区和熔合区晶粒尺寸以75μm2以下的小晶粒为主。高炉炉壳在长期服役中其焊缝组织在自重等多种应力影响下生成大量高位错密度亚晶界,在取向差角分布中表征为不完全重结晶区30°及45°左右的取向差角分布峰值,而焊接加热时形成的奥氏体内大量孪晶则很可能表征为60°的取向差峰值。小角度晶界数量差异则是过热区和熔合区取向差角分布和Taylor因子分布均呈双峰型分布的重要原因。Taylor因子分布及熔合区较低的织构解析率表明过热区和熔合区中间的熔合线上存在较强应力集中且熔合区存在较强的变形量和应力,熔合线是最可能的潜在高炉炉壳失效源。

关键词：电子背散射衍射高炉炉壳焊缝微观组织织构 Taylor因子

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20CrMo汽车轴承断裂失效分析

热加工工艺 2011年第14期40卷 197-199页

作者：丁晨王军艺刘俊亮宝山钢铁股份研究院分析测试研究中心上海201900

某20CrMo汽车轴承在疲劳检测试验中未达到使用标准就发生了断裂,通过对该失效轴承的化学成分检测、断口宏观观察,并应用光学显微技术和扫描电镜显微技术对汽车轴承疲劳断口进行观察和分析。结果表明,该轴承倒角表面质量不佳以及夹杂物... 详细信息

某20CrMo汽车轴承在疲劳检测试验中未达到使用标准就发生了断裂,通过对该失效轴承的化学成分检测、断口宏观观察,并应用光学显微技术和扫描电镜显微技术对汽车轴承疲劳断口进行观察和分析。结果表明,该轴承倒角表面质量不佳以及夹杂物过多是导致轴承断裂的直接原因。

关键词：汽车轴承断裂失效疲劳检测

基于第一性原理与机器学习的碳含量对钢铁材料抗氢性能影响

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金属功能材料 2024年第1期31卷 44-50页

作者：米志杉范秀如杨丽孙旭李双权张国信中国钢研科技集团有限公司数字化研发中心北京100081 大连工业大学机械工程与自动化学院辽宁大连116038 南京钢铁股份有限公司南钢研究院江苏南京210035 中石化广州工程有限公司广东广州510600

铁素体钢中的氢脆问题一直是研究者们关注热点,尤其是不同碳含量对钢铁材料抗氢性能的影响还不清晰。采用第一性原理计算与机器学习算法相结合的方法,构建了铁-碳-氢体系高精度的机器学习力场(MLFF),通过分子动力学模拟来研究不同碳含... 详细信息

铁素体钢中的氢脆问题一直是研究者们关注热点,尤其是不同碳含量对钢铁材料抗氢性能的影响还不清晰。采用第一性原理计算与机器学习算法相结合的方法,构建了铁-碳-氢体系高精度的机器学习力场(MLFF),通过分子动力学模拟来研究不同碳含量钢中氢原子的扩散行为。高精度的机器学习力场利用神经网络(NN)模型学习多种构型的第一性原理分子动力学(AIMD)结果获得,为了保证机器学习力场能够很好地描述铁-碳-氢体系的统计特性和动力学特性,进行了多种测试。利用该机器学习力场,对不同碳含量的铁素体钢进行了分子动力学模拟,计算了其氢扩散系数。结果发现,随着碳含量的增加,氢的扩散系数总体呈下降趋势,与实验结果吻合较好。建立的算法模型可分析碳含量对钢铁材料抗氢性能的影响,对钢铁材料氢致损伤研究及成分设计具有重要意义。

关键词：第一性原理机器学习分子动力学力场氢扩散氢致损伤

Q&P980镀锌高强钢电阻点焊工艺及液态金属脆化裂纹分布

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材料工程 2023年第1期51卷 85-94页

作者：王恩茂米振莉卫志超侯晓英钟勇北京科技大学工程技术研究院北京100083 山东钢铁集团日照有限公司钢铁研究院山东日照276800 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

通过设计电阻点焊工艺的正交实验,确定了Q&P980镀锌高强钢的点焊工艺参数范围,并对其焊接接头进行显微组织表征和力学性能分析。结果表明:熔核区组织以交错分布的板条马氏体为主;热影响区组织由板条马氏体、残余奥氏体和铁素体组成,马... 详细信息

通过设计电阻点焊工艺的正交实验,确定了Q&P980镀锌高强钢的点焊工艺参数范围,并对其焊接接头进行显微组织表征和力学性能分析。结果表明:熔核区组织以交错分布的板条马氏体为主;热影响区组织由板条马氏体、残余奥氏体和铁素体组成,马氏体板条平均宽度在不完全淬火区最大为4.86μm。显微硬度测试发现,焊接接头硬度值呈“W”形对称分布,硬度峰值出现在细晶区,达到559HV,硬度最低值出现在不完全淬火区,为338HV,呈现明显的软化现象。对焊接接头进行室温拉伸,最大拉剪载荷的峰值为27.92 kN,其断口形貌呈现典型的韧窝状,属于韧性断裂。由于Zn的熔点较钢基体低,镀锌高强钢点焊时易发生Zn层优先熔化并沿晶界向基体渗透,在焊接接头处可观察到明显的液态金属脆化裂纹。

关键词： Q&P980镀锌高强钢电阻点焊工艺参数范围显微组织力学性能液态金属脆化

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火花源原子发射光谱法测定铁基非晶合金中高含量硅和硼

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冶金分析 2016年第4期36卷 34-38页

作者：赵涛缪红宝山钢铁股份有限公司研究院分析测试中心

介绍了火花源原子发射光谱在铁基非晶合金钢中Si、B元素含量测定方面的研究。通过对非晶合金钢中Si和B分析谱线强度稳定性的试验比较,确定了Si的分析谱线为212.41nm,B的分析谱线为345.14nm;通过预燃试验确立了分析Si、B的最佳预燃时间为... 详细信息

介绍了火花源原子发射光谱在铁基非晶合金钢中Si、B元素含量测定方面的研究。通过对非晶合金钢中Si和B分析谱线强度稳定性的试验比较,确定了Si的分析谱线为212.41nm,B的分析谱线为345.14nm;通过预燃试验确立了分析Si、B的最佳预燃时间为13s。采用部分国际标样和研制的内控样品绘制Si和B的校准曲线,在扣除了元素干扰后进行了曲线拟合。用Si 212.41nm分析谱线绘制高含量Si(质量分数3.15%~7.04%)的校准曲线,使原有软件中曲线范围拓宽为0.003%~7.04%;用B 345.14nm分析谱线绘制高含量B(质量分数0.90%~3.31%)的校准曲线,使B校准曲线范围拓宽为0.000 1%~3.31%。用实验方法测定非晶合金样品中的Si和B含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均不超过1.0%;准确度试验结果表明实验方法的测定值与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的测定值具有较好的一致性。

关键词：火花源原子发射光谱铁基非晶合金硅硼

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热轧高强钢低温冲击功偏低的原因分析

机械工程材料 2015年第2期39卷 81-84页

作者：王墉哲刘俊亮丁晨宝山钢铁股份研究院分析测试研究中心上海201900

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等对热轧高强钢板显微组织、冲击断口形貌进行观察,应用电子探针对其纵向截面进行了元素面分布分析,对其低温冲击功波动较大、冲击功偏低的原因进行了分析。结果表明:热轧高强钢显微组织以针状铁素体和... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电子显微镜等对热轧高强钢板显微组织、冲击断口形貌进行观察,应用电子探针对其纵向截面进行了元素面分布分析,对其低温冲击功波动较大、冲击功偏低的原因进行了分析。结果表明:热轧高强钢显微组织以针状铁素体和多边形铁素体为主,然而在钢板厚度1/2处有明显的珠光体偏析带;珠光体偏析带中锰元素富集,阻碍了奥氏体向铁素体转变,产生了珠光体偏析,导致了冲击功偏低;同时在偏析带上还分布有较大的TiC以及NbC颗粒夹杂物,轧制过程中其与基体交界处产生的微裂纹也会降低钢板的冲击功。

关键词：热轧高强钢低温冲击功珠光体偏析

DC铸造7475铝合金中含铬弥散相非均匀分布的机理

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2022年第5期32卷 1416-1427页

作者：周轶然田妮刘威曾渝王光东韩世达赵刚秦高梧东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学分析测试中心沈阳110819 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900

研究7475铝合金半连续铸锭中枝晶臂横截面上镁元素和铬元素的实际有效分配系数。同时,通过微观结构分析,揭示E(Al_(18)Mg_(3)Cr_(2))弥散相在半连续铸锭中非均匀分布的机理。结果表明,镁和铬的实际有效分配系数分别为0.650和1.392,这些... 详细信息

研究7475铝合金半连续铸锭中枝晶臂横截面上镁元素和铬元素的实际有效分配系数。同时,通过微观结构分析,揭示E(Al_(18)Mg_(3)Cr_(2))弥散相在半连续铸锭中非均匀分布的机理。结果表明,镁和铬的实际有效分配系数分别为0.650和1.392,这些系数表明合金枝晶臂横截面半径方向上镁和铬的非均匀分布。经470℃均匀化处理24 h后,镁元素扩散均匀,而铬元素几乎不扩散。镁和铬的浓度以及合金中的异质形核位置同时是形成E弥散相的决定因素。250℃热处理72 h为大量细小的E弥散相在随后高温热处理过程中合金枝晶臂横截面心部的形成提供异质形核位置。

关键词： 7475铝合金半连续铸锭 Al_(18)Mg_(3)Cr_(2)弥散相非均匀分布有效分配系数