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中国薄板坯连铸连轧技术的发展

钢铁 2014年第7期49卷 49-60页

作者：毛新平高吉祥柴毅忠武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心湖北武汉430081 武汉钢铁(集团)公司湖北武汉430083

对中国近30年来薄板坯连铸连轧技术的发展进行了综述,分析了中国薄板坯连铸连轧技术发展的几个阶段及其特征,介绍了薄板坯连铸连轧技术领域的主要技术成就,包括:物理冶金过程和组织演变规律、纳米粒子的发现、薄规格产品生产技术、微合... 详细信息

对中国近30年来薄板坯连铸连轧技术的发展进行了综述,分析了中国薄板坯连铸连轧技术发展的几个阶段及其特征,介绍了薄板坯连铸连轧技术领域的主要技术成就,包括:物理冶金过程和组织演变规律、纳米粒子的发现、薄规格产品生产技术、微合金化技术、中高碳钢生产技术和硅钢生产技术等,探讨了中国薄板坯连铸连轧技术未来的发展方向。

关键词：薄板坯连铸连轧薄规格微合金化中高碳钢硅钢

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焊接气瓶钢HP295热塑性研究

武汉科技大学学报 2019年第4期42卷 246-251页

作者：王博徐光武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心湖北武汉430081

采用Gleeble3500热模拟试验机对焊接气瓶钢HP295的高温热塑性能进行测试,利用OM、SEM、EDS对实验钢热变形后的微观组织、断口形貌及微区成分进行表征,并对断裂类型及影响因素进行分析。结果表明,在500~1100℃的温度范围内,实验钢的断面... 详细信息

采用Gleeble3500热模拟试验机对焊接气瓶钢HP295的高温热塑性能进行测试,利用OM、SEM、EDS对实验钢热变形后的微观组织、断口形貌及微区成分进行表征,并对断裂类型及影响因素进行分析。结果表明,在500~1100℃的温度范围内,实验钢的断面收缩率RA均超过了77%,整体表现出了良好的高温塑性;实验钢的热塑性曲线在700~900℃之间出现了一个“塑性凹槽”,在800℃时试样的断面收缩率达到极小值77.98%,故实际生产中应避开这一温度范围,在铸坯表面温度高于900℃时进行矫直。HP295钢在900℃以上的高温塑性区,表现为穿晶韧性断裂;在800℃塑性极小值时,铁素体在奥氏体晶界的析出降低了实验钢的塑性,表现为沿晶韧性断裂。

关键词： HP295钢热塑性金相组织断口形貌断裂机理

基于多尺度广义自洽模型的耐火材料变温损伤研究

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耐火材料 2023年第3期57卷 245-249页

作者：田富成王志刚刘昌明武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081

借助细观力学模型,以热压成型的玻璃-氧化铝球材料为研究对象,对由温度变化引起的两相间热膨胀不匹配造成的损伤进行了数值解析;针对该材料的重新加热-冷却全过程,提出了一种非线性损伤行为的模拟方法。研究表明,其模拟结果与试验吻合较... 详细信息

借助细观力学模型,以热压成型的玻璃-氧化铝球材料为研究对象,对由温度变化引起的两相间热膨胀不匹配造成的损伤进行了数值解析;针对该材料的重新加热-冷却全过程,提出了一种非线性损伤行为的模拟方法。研究表明,其模拟结果与试验吻合较好,材料的变温损伤程度受Δα绝对值和颗粒相体积分数的影响,Δα绝对值越大,颗粒相体积分数越高,材料变温损伤越严重。

关键词：自洽模型细观力学模型温度变化损伤热膨胀数值解析

基于特殊准随机结构模型的顺磁性奥氏体相的第一性原理研究

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武汉科技大学学报 2021年第5期44卷 335-339页

作者：胡宇豪魏然侯廷平林恒福王红鸿吴开明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 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学理学院湖北武汉430065

利用特殊准随机结构(special quasi-random structure,SQS)模拟顺磁性奥氏体相,基于密度泛函理论的第一性原理,使用VASP软件计算了无磁性和顺磁性fcc Fe结构的磁矩、平衡晶格常数及空位形成能,并与前人的实验值和模拟计算值进行对比。... 详细信息

利用特殊准随机结构(special quasi-random structure,SQS)模拟顺磁性奥氏体相,基于密度泛函理论的第一性原理,使用VASP软件计算了无磁性和顺磁性fcc Fe结构的磁矩、平衡晶格常数及空位形成能,并与前人的实验值和模拟计算值进行对比。结果显示,相较于传统的无磁性模拟方法而言,利用SQS模型模拟顺磁性奥氏体相不仅能体现出单个铁原子的磁性特点,并且计算得到的空位形成能和晶格常数与实验值有着更好的一致性,由此可见,利用SQS模型构建顺磁性奥氏体相是可行的。

关键词：奥氏体顺磁性特殊准随机结构第一性原理晶格常数空位形成能

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大型双相钢封头压鼓成形数值模拟研究

锻压技术 2022年第10期47卷 56-62页

作者：代奥阮金华王志刚张宏昱武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院湖北武汉430081

采用有限元数值模拟作为研究手段,将大型双相钢封头作为研究对象,通过分析其应力、应变和速度来研究封头压鼓成形过程中坯料的变形规律。结果表明,在坯料中面的任一法线上,不同点的应力与应变有较大的不同,说明了该有限元模型不应采用... 详细信息

采用有限元数值模拟作为研究手段,将大型双相钢封头作为研究对象,通过分析其应力、应变和速度来研究封头压鼓成形过程中坯料的变形规律。结果表明,在坯料中面的任一法线上,不同点的应力与应变有较大的不同,说明了该有限元模型不应采用壳单元。在压鼓成形前期,坯料主要受到上模的压力,使其上模底端附近的金属向尾端流动;随着压下量的增加,位于下模圆角处的坯料的拉应力也达到材料的屈服点,在下模圆角的弯曲作用下附近的金属向板坯中心流动;随着压下量进一步增大,坯料与上模贴合的部分越来越多,该区域的金属速度逐渐趋向于0,而下模圆角附近的金属速度则越来越大。研究成果可用于指导压鼓模的制造和路径的控制。

关键词：大型封头压鼓非均匀塑性变形应力应变

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12Cr2Mo1R压力容器钢动态CCT曲线研究

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材料与冶金学报 2014年第4期13卷 280-283,311页

作者：王敏徐光胡海江周明星张益武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心武汉430081

在Gleeble-1500热模拟机上利用热膨胀法测定了12Cr2Mo1R压力容器钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线,观察和分析了不同冷却速度下的相变和组织,绘制了实验钢种的动态CCT曲线。实验结果表明,奥氏体变形后,铁素体和珠光体转变区向左上方移动,... 详细信息

在Gleeble-1500热模拟机上利用热膨胀法测定了12Cr2Mo1R压力容器钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线,观察和分析了不同冷却速度下的相变和组织,绘制了实验钢种的动态CCT曲线。实验结果表明,奥氏体变形后,铁素体和珠光体转变区向左上方移动,贝氏体转变温度降低,马氏体转变开始温度降低.

关键词：压力容器钢动态CCT曲线热膨胀法相变

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导电石墨烯孔道内双电层结构的研究

原子与分子物理学报 2024年第6期41卷 72-83页

作者：董乐蒋更平武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心国际钢铁研究院武汉430081

为有效开发和利用新能源,人们迫切需要高性能的超级电容器提供能量的存储和转换.在超级电容器中双电层结构扮演着关键性的角色.本文利用分子动力学方法通过建立开放的石墨烯纳米孔道(1~2 nm),研究了KCl溶液在纳米孔道内的双电层结构,同... 详细信息

为有效开发和利用新能源,人们迫切需要高性能的超级电容器提供能量的存储和转换.在超级电容器中双电层结构扮演着关键性的角色.本文利用分子动力学方法通过建立开放的石墨烯纳米孔道(1~2 nm),研究了KCl溶液在纳米孔道内的双电层结构,同时也比较了恒电量模拟(Q)和恒电势模拟法(U)下双电层结构的异同.结果表明在恒电势模拟法考虑了导电石墨烯壁的镜像作用使结果更符合实验中的材料系统.而石墨烯壁的镜像作用能额外吸附离子从而增强孔道内部的阴阳离子,这可能有助于电极电容的提升.通过对不同孔道高度的研究,本文发现水分子作为介电材料在水基超级电容器中发挥着决定性的作用.它能在很大程度上抵消不同离子和不同孔道高度下双电层的变化,从而在不同情况下获得了相似的电容.

关键词：分子动力学模拟超级电容器恒电势模拟方法石墨烯

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超快冷工艺对高铌X80管线钢抗腐蚀性能的影响

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材料工程 2015年第2期43卷 67-72页

作者：周峰吴开明高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心武汉科技大学国际钢铁研究院武汉430081 湖南华菱涟源钢铁有限公司湖南娄底417009

依据NACE标准,研究了采用新型超快速冷却工艺生产的X80管线钢抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、抗氢致开裂(HIC)和抗CO2等腐蚀的情况。SSCC腐蚀实验表明,产生开裂的临界应力值在65%σs(390MPa)左右,超过此临界值,试样的腐蚀敏感性较高,抗腐... 详细信息

依据NACE标准,研究了采用新型超快速冷却工艺生产的X80管线钢抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、抗氢致开裂(HIC)和抗CO2等腐蚀的情况。SSCC腐蚀实验表明,产生开裂的临界应力值在65%σs(390MPa)左右,超过此临界值,试样的腐蚀敏感性较高,抗腐蚀能力较差,在95%σs加载水平下,应力敏感性极高。HIC腐蚀实验表明,裂纹敏感百分比、裂纹长度百分比和裂纹厚度百分比均为零。抗CO2腐蚀实验表明,在CO2压力为0.1MPa条件下,平均腐蚀速率为0.6843mm/a。研究表明采用新型超快冷工艺生产的X80管线钢具有优良的抗SSCC腐蚀性能、抗HIC腐蚀性能和抗CO2腐蚀性能。

关键词： X80管线钢 Nb 抗腐蚀性能抗硫化物应力腐蚀抗氢致开裂

强磁场对Fe-0.1C-2W钢回火过程微观组织的影响

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武汉科技大学学报 2022年第6期45卷 401-408页

作者：权薛玲侯廷平张东尹朝朝 Tsepelev Vladimir 吴开明武汉科技大学理学院湖北武汉430065 武汉科技大学冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室湖北武汉430081 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 武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心湖北武汉430081 俄罗斯乌拉尔联邦大学液态金属物理研究中心乌拉尔联邦区叶卡捷琳堡620002

借助OM、SEM、TEM、XRD等手段,研究了强磁场对Fe-0.1C-2W钢在200℃回火过程中微观组织演变的影响,同时将磁场因素引入修正的Williamson-Hall方法,对钢中位错密度进行理论计算。结果显示,12 T强磁场作用促进了钢中马氏体板条回复,位错密... 详细信息

借助OM、SEM、TEM、XRD等手段,研究了强磁场对Fe-0.1C-2W钢在200℃回火过程中微观组织演变的影响,同时将磁场因素引入修正的Williamson-Hall方法,对钢中位错密度进行理论计算。结果显示,12 T强磁场作用促进了钢中马氏体板条回复,位错密度显著降低,这是因为强磁场促进基体中原子迁移以及削弱柯氏气团对位错的钉扎作用;此外,强磁场作用下钢中Fe_(3)C碳化物数量显著增加,其热力学本质是磁场影响了Fe_(3)C的磁自由能,其形核势垒降低,形核率增大,进而促进了Fe_(3)C的析出。

关键词： Fe-0.1C-2W钢强磁场回火马氏体位错密度 Fe 3C碳化物微观组织