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DH590冷轧板及镀锌板电阻点焊工艺窗口及点焊一致性的研究

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热加工工艺 2024年第3期53卷 82-87页

作者：卢岳牛月鹏潘进马成孙力王连轩张龙柱河钢集团钢研总院河北石家庄050023 河钢集团邯钢公司河北邯郸056015

采用电阻点焊对DH590冷轧板及其镀锌板进行工艺窗口和焊点一致性试验,对焊点进行了拉剪试验和十字拉伸试验,分析了点焊接头的显微组织、硬度分布以及断口形貌。结果表明:相比于冷轧板,DH590镀锌板焊接工艺窗口向右移动(增大)约2 kA,同... 详细信息

采用电阻点焊对DH590冷轧板及其镀锌板进行工艺窗口和焊点一致性试验,对焊点进行了拉剪试验和十字拉伸试验,分析了点焊接头的显微组织、硬度分布以及断口形貌。结果表明:相比于冷轧板,DH590镀锌板焊接工艺窗口向右移动(增大)约2 kA,同时工艺窗口范围变窄,熔核形成更加充分,发生飞溅时的熔核直径更大。两种点焊接头熔核区组织为板条马氏体,但镀锌板熔核区的平均硬度更高。点焊一致性试验中,熔核直径均达到标准要求,未见明显波动。工艺窗口内的焊点失效模式以拔出断裂为主,从断口观察到大量的剪切韧窝,呈现出塑性断裂的特点。

关键词：镀锌板电阻点焊拉剪力工艺窗口点焊一致性

基于厚度和应变映射方法的成形和抗凹性能联合仿真

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材料科学与工艺 2024年第1期32卷 80-87页

作者：王连轩杨婷牛月鹏贾彩霞河钢集团邯钢公司河北邯郸056015 河钢材料技术研究院石家庄050000

为提升汽车板抗凹性能仿真精度,开展了成形和抗凹性能仿真研究。首先,利用模具将HC180BD+Z板料冲压成两种应变量的试样,然后利用半球形钢制压头以10 mm/min速度对试样进行加载,获得试样初始刚度和失稳凹陷载荷;其次,利用Ls⁃dyna进行成... 详细信息

为提升汽车板抗凹性能仿真精度,开展了成形和抗凹性能仿真研究。首先,利用模具将HC180BD+Z板料冲压成两种应变量的试样,然后利用半球形钢制压头以10 mm/min速度对试样进行加载,获得试样初始刚度和失稳凹陷载荷;其次,利用Ls⁃dyna进行成形和抗凹性能仿真,不考虑成形因素的影响下,初始刚度和失稳凹陷载荷仿真误差<10%,通过采用厚度和应变映射方法后,初始刚度和失稳凹陷载荷仿真误差<5%;最后,对比分析了厚度和应变映射对初始刚度和失稳凹陷载荷仿真结果的影响。研究表明:初始刚度与材料厚度相关,而失稳凹陷载荷与材料厚度和屈服强度相关;通过采用厚度和应变映射方法,能有效提升抗凹性能仿真分析精度;各向同性硬化模型高估了失稳凹陷载荷,采用各向同性和随动混合硬化模型能获得更好的仿真结果。

关键词：成形性能抗凹性能数值模拟厚度和应变映射应变硬化

固溶温度及冷却方式对00Cr40Ni55Al3Ti合金组织性能的影响

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金属热处理 2024年第2期49卷 142-148页

作者：崔毅曹文全王艳崔继红马超田仲杰张雲飞钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 河北河钢材料技术研究院有限公司河北石家庄052165 河钢股份有限公司河北石家庄050023 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 河北张宣高科科技有限公司河北石家庄075100

以热轧态00Cr40Ni55Al3Ti合金为研究对象,采取1150~1250℃固溶+水冷/空冷的试验方案,探究了固溶温度及冷却方式对显微组织与力学性能的影响规律。研究结果表明,在1150~1250℃范围内,合金晶粒及α⁃Cr相的尺寸随固溶温度升高而增加,超过1... 详细信息

以热轧态00Cr40Ni55Al3Ti合金为研究对象,采取1150~1250℃固溶+水冷/空冷的试验方案,探究了固溶温度及冷却方式对显微组织与力学性能的影响规律。研究结果表明,在1150~1250℃范围内,合金晶粒及α⁃Cr相的尺寸随固溶温度升高而增加,超过1150℃后晶粒急剧长大,超过1200℃固溶并空冷后,α⁃Cr相在晶界片层状析出。合金的显微硬度随固溶温度的升高而下降,冲击吸收能量在1200℃达到峰值;水冷条件下α⁃Cr相和纳米级γ′相析出受到抑制,与空冷条件相比,硬度、冲击吸收能量分别降低和升高;拉伸性能受冷却方式的影响显著,空冷条件抗拉强度相对较高,1250℃固溶后空冷引起混晶及晶界粗大片层组织出现,导致伸长率与水冷相比下降了26.5%。

关键词：无磁轴承合金固溶处理冷却方式显微组织力学性能

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采用点云分区统计的成捆棒材端面定位方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：张付祥孙和盛黄永建黄风山河北科技大学机械工程学院河钢集团石家庄钢铁有限责任公司

针对成捆棒材端面贴标过程中出现的端面中心位姿测量难度大、效率低等问题，提出一种基于点云分区统计的成捆棒材端面定位方法. 首先对端面点云进行预处理操作; 然后使用改进的聚类分割算法对端面点云进行分割，并以分区统计为依据提... 详细信息

针对成捆棒材端面贴标过程中出现的端面中心位姿测量难度大、效率低等问题，提出一种基于点云分区统计的成捆棒材端面定位方法. 首先对端面点云进行预处理操作; 然后使用改进的聚类分割算法对端面点云进行分割，并以分区统计为依据提出完整单根棒材端面中心定位方法和残缺单根棒材端面中心定位方法，实现端面中心定位; 最后以端面法向量表征端面中心姿态重建端面中心位姿. 采集200组不同姿态的单根棒材端面点云进行实验的结果表明，单根棒材端面定位时间不超过0.5 s，位置误差小于3 mm，姿态误差小于2°; 所提方法是高效的，可准确地定位棒材端面中心.

关键词：点云分割规范化成捆棒材分区统计端面定位

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基于PMC指数模型的铁路绿色施工政策研究

铁道工程学报 2024年第3期41卷 124-129页

作者：李占平魏强陈艳春王辉牛衍亮石家庄铁道大学石家庄050043 中国国家铁路集团有限公司北京100844

研究目的:铁路绿色施工政策是落地铁路可持续发展,打造生态铁路的方向引领与实施保障。铁路绿色施工政策的量化研究可以为政策的制定、修订、完善与优化提供重要的数据决策依据。本文借助ROSTCM6.0文本挖掘工具及PMC指数模型,旨在科学... 详细信息

研究目的:铁路绿色施工政策是落地铁路可持续发展,打造生态铁路的方向引领与实施保障。铁路绿色施工政策的量化研究可以为政策的制定、修订、完善与优化提供重要的数据决策依据。本文借助ROSTCM6.0文本挖掘工具及PMC指数模型,旨在科学合理地评价我国当前铁路绿色施工相关政策的效果与优劣,为铁路绿色施工政策的高质量制定提供决策支持。研究结论:(1)选取7项铁路绿色施工政策作为研究样本,验证了PMC指数模型在评价铁路绿色施工政策的实用性与可靠性,结果与实际情况符合度较高,表明该模型可为铁路绿色施工政策评价提供借鉴价值;(2)各项政策的PMC指数等级可以有效判断该项政策的优劣,明确政策现状及优化方向;(3)本研究结果可为相关部委及公司制定、优化铁路绿色施工政策提供参考和借鉴。

关键词：铁路绿色施工政策 PMC指数模型政策评价文本挖掘

高碳铬轴承钢全流程夹杂物演变机理及关键控制工艺

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中国冶金 2024年第2期34卷 117-125页

作者：刘洪波刘颖谢荣圆张彩东车晓锐李民高鹏田志强张杰河钢材料院河北石家庄050023 河钢数字技术股份有限公司河北石家庄050100 河钢集团石钢公司河北石家庄050199 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

为研究GCr15轴承钢中夹杂物演变规律,利用Zeiss Ultra55型场发射扫描电镜配置的Aztec-Feature夹杂物自动分析系统对GCr15轴承钢EAF-LF-RH-CC全流程中各工序试样进行大范围(大于200 mm^(2))定量扫描分析,研究各工序夹杂物形貌、成分、数... 详细信息

为研究GCr15轴承钢中夹杂物演变规律,利用Zeiss Ultra55型场发射扫描电镜配置的Aztec-Feature夹杂物自动分析系统对GCr15轴承钢EAF-LF-RH-CC全流程中各工序试样进行大范围(大于200 mm^(2))定量扫描分析,研究各工序夹杂物形貌、成分、数量、尺寸、分布等演变规律。结果表明,GCr15轴承钢EAF出站时夹杂物主要为纯Al_(2)O_(3)夹杂;LF精炼过程中夹杂物转变为MgO-Al_(2)O_(3)及含有少量CaO的Al_(2)O_(3)-MgO-CaO复合夹杂;RH进站后夹杂物中CaO含量升高,逐渐形成Al_(2)O_(3)-CaO-MgO夹杂;最终GCr15轴承钢中间包内夹杂物平均成分为56Al_(2)O_(3)-22CaO-7MgO-8CaS。同时,LF-RH精炼阶段及软吹前期对GCr15轴承钢中夹杂物具有显著去除效果,去除率达95.6%;但随着RH软吹时间的增加,对钢中T[O]、[N]含量的进一步去除影响不大,甚至还会发生大型夹杂物的卷入,导致T[O]含量升高、夹杂物平均尺寸增大等问题。由FactSage平衡热力学计算分析可知,在轴承钢w(T[O])=7×10^(-6)条件下,钢中w([Mg])和w([Ca])分别超过0.4×10^(-6)和0.16×10^(-6)时,钢液中可分别生成镁铝尖晶石和钙铝酸盐夹杂物。研究结果为轴承钢中该类夹杂物控制提供了参考和理论指导。

关键词：轴承钢夹杂物演变规律氧化铝氧化镁

小颗粒石灰石代替石灰炼钢造渣及CO资源化利用

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中国冶金 2024年

作者：孙华康田鹏薛月凯丁志军王书桓李晨晓河钢集团石家庄钢铁有限责任公司华北理工大学冶金与能源学院唐山钢铁国际工程技术有限公司炼铁原料部

转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术，可以提高铁水脱磷效率、资源化利用二氧化碳。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验，对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果，计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程对炉气的收益。研... 详细信息

转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术，可以提高铁水脱磷效率、资源化利用二氧化碳。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验，对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果，计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程对炉气的收益。研究表明，采用小颗粒石灰石冶炼前期脱磷速率快，冶炼5 min脱磷率可以达到49.2%，脱磷速率达到0.011 8%/min，而采用小颗粒石灰冶炼5 min脱磷率为41.2%，脱磷速率为0.009 8%/min；小颗粒石灰石与石灰冶炼脱磷效果相当，反应终点脱磷率分别为87.50%和89.08%，冶炼终点脱磷率均可以达到85%以上。小颗粒石灰与石灰石均可以实现均匀化渣，渣中元素分布均匀，石灰石脱磷渣P元素质量分数为9%，石灰脱磷渣P元素质量分数为8%，采用石灰石炼钢造渣时前期炉渣中P元素含量更高。采用小颗粒石灰石造渣炼钢，石灰石分解产生的二氧化碳可以与铁水中多种元素反应，其利用率可以达到40%；石灰石分解产生的二氧化碳替代部分氧气参与氧化反应，生成一氧化碳，吨钢增益炉气中一氧化碳约6.5 m3。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢工业应用提供理论基础，推动绿色冶金进一步发展。

关键词：转炉炼钢小颗粒石灰石脱磷炉气二氧化碳

小颗粒石灰石代替石灰炼钢造渣及CO_(2)资源化利用

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中国冶金 2024年第5期34卷 125-132页

作者：孙华康田鹏薛月凯丁志军王书桓李晨晓华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 唐山钢铁国际工程技术有限公司炼铁原料部河北唐山063000 河钢集团石家庄钢铁有限责任公司河北石家庄050031

采用转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术,可以提高铁水脱磷效率、对二氧化碳进行资源化利用。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验,对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程炉气的收... 详细信息

采用转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢技术,可以提高铁水脱磷效率、对二氧化碳进行资源化利用。基于小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷基础试验,对比分析小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,计算了采用小颗粒石灰石造渣炼钢过程炉气的收益。研究表明,采用小颗粒石灰石冶炼前期脱磷速度快,冶炼5 min脱磷率可以达到49.2%,脱磷速率达到0.011 8%/min,而采用小颗粒石灰冶炼5 min脱磷率为41.2%,脱磷速率为0.009 8%/min;小颗粒石灰石与石灰冶炼脱磷效果相当,反应终点脱磷率分别为87.50%和89.08%,冶炼终点脱磷率均可以达到85%以上。小颗粒石灰与石灰石均可以实现均匀化渣,渣中元素分布均匀,石灰石脱磷渣P元素质量分数为9%,石灰脱磷渣P元素质量分数为8%,采用石灰石炼钢造渣时前期炉渣中P元素含量更高。采用小颗粒石灰石造渣炼钢时,石灰石分解产生的二氧化碳可以与铁水中多种元素反应,其利用率可以达到40%;石灰石分解产生的二氧化碳替代部分氧气参与氧化反应并生成一氧化碳,吨钢炉气中一氧化碳增加量约6.5 m^(3)。研究结果为开展转炉喷吹石灰石粉造渣炼钢的工业应用提供理论基础,可推动绿色冶金进一步发展。

关键词：转炉炼钢小颗粒石灰石脱磷炉气二氧化碳

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冶金流程工程学理论在唐钢新区的应用实践

中国冶金 2024年第5期34卷 29-36页

作者：王新东李毅挺李长海孙彦广赵军薛军安刘宏强王映红河钢集团有限公司河北石家庄050023 冶金自动化研究设计院有限公司北京100081

在冶金流程工程学理论指导下,唐钢新区开展了流程优化与智能化运行的研究与实践。以提升流程自组织性和他组织力为出发点,围绕各工序高效稳定、界面流畅贯通、流程动态有序且连续协同运行3个层次开展攻关。以物质、能量、时间、空间、... 详细信息

在冶金流程工程学理论指导下,唐钢新区开展了流程优化与智能化运行的研究与实践。以提升流程自组织性和他组织力为出发点,围绕各工序高效稳定、界面流畅贯通、流程动态有序且连续协同运行3个层次开展攻关。以物质、能量、时间、空间、信息“五维”动态甘特图为核心,通过物质流、能量流、信息流协同优化,构建信息物理融合系统的技术路线。总结了在炼铁-炼钢界面优化和铁水动态调度、炼钢区段“一对一”层流高效协同运行、钢区界面优化和动态调度、连铸-热轧界面流程优化及协同调度等方面的阶段进展和指标改善情况。

关键词：冶金流程工程学流程优化界面技术智能化信息物理系统