检索结果-南通市图书馆

V微合金化对Q355钢在不同热输入下焊接性能的影响机理研究

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材料导报 2025年

作者：姜春晖李昭东高博朱露王寅鹏魏伟常州大学材料科学与工程学院钢铁研究总院有限公司工程用钢研究院

本文利用热-力模拟试验机（Gleeble）、扫描电镜（SEM）、背散射电子衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）等表征方法系统的研究了V微合金化对Q355钢在不同热输入下焊接性能的影响机理。结果表明，在焊接热输入40-100 kJ/cm时，0.03 wt% V的... 详细信息

本文利用热-力模拟试验机（Gleeble）、扫描电镜（SEM）、背散射电子衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）等表征方法系统的研究了V微合金化对Q355钢在不同热输入下焊接性能的影响机理。结果表明，在焊接热输入40-100 kJ/cm时，0.03 wt% V的添加对实验钢的低温冲击韧性为负影响。当焊接热输入为20 kJ/cm时，0.03 wt% V 的添加使实验钢-40 ℃低温冲击韧性提高了15.3 J。分析认为，在焊接热输入为40-75 kJ/cm时，0.03 wt% V抑制了针状铁素的形成；而焊接热输入为100 kJ/cm时，实验钢的组织粒异常粗大造成冲击韧性较差。焊接热输入为20 kJ/cm时，0.03 wt% V的添加提高实验钢的淬透性，并且由于MC颗粒对奥氏体晶界的钉扎作用，细化了奥氏体晶粒，促进了马氏体的形核和长大，从而使M/A岛的分布相对弥散，降低了晶界M/A岛成为裂纹源的风险。此外，热输入为20 kJ/cm时，热影响区大量细小的MC颗粒使沉淀强化量σp增加。从而使焊接热影响区的硬度提高实现了良好的强韧性匹配。

关键词： V微合金化焊接低温韧性硬度影响机理

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Mn对低镍双相不锈钢高温力学性能的影响

金属热处理 2025年第2期50卷 23-28页

作者：杨宇恒何建国宋志刚丰涵吕杰晟吴晓涵顾洋朱玉亮钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院

在900～1300℃、1 s-1条件下进行17Cr-2Ni-2Mo-0.2N-xMn（x=2,3,4）双相不锈钢的高温拉伸试验，且在900～1300℃、1 s-1条件下对其进行50%、60%、70%变形量的热压缩试验，研究Mn含量对其高温力学性能的影响。结果表明，在900℃变形温度... 详细信息

在900～1300℃、1 s-1条件下进行17Cr-2Ni-2Mo-0.2N-xMn（x=2,3,4）双相不锈钢的高温拉伸试验，且在900～1300℃、1 s-1条件下对其进行50%、60%、70%变形量的热压缩试验，研究Mn含量对其高温力学性能的影响。结果表明，在900℃变形温度下，铁素体发生动态再结晶，奥氏体则只发生部分动态再结晶；在变形温度为1200℃时，铁素体以动态回复为主，奥氏体发生动态再结晶。所有试样在高温变形过程中产生了不同程度的动态回复或动态再结晶，在热压缩试验后期均产生了二次硬化现象；在热压缩试验中，Mn含量从2%提高至4%时，17Cr型双相不锈钢在900～1100℃温度范围内动态再结晶行为先加剧后放缓，而在1200℃及更高的变形温度下，Mn含量对动态再结晶行为影响较小；在1150～1200℃下，热拉伸变形抗力随Mn含量增加呈现出先降低后增加的趋势，Mn含量为3%时，不锈钢具有最佳的热加工性能。

关键词：经济型双相不锈钢 Mn 热变形动态再结晶加工硬化率

磁场增强型高通量辉光放电溅射源的设计与研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 410-419页

作者：沈懿璇万真真余兴王海舟王永清朱一妃刘少锋北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 金属材料表征北京市重点实验室钢研纳克检测技术股份有限公司北京100081 河北大学电子信息工程学院河北保定071002 钢铁研究总院有限公司北京100081

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴... 详细信息

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴露出真实显微组织的样品送至多种分析仪器中进行成分、性能、组织结构的分析,从而作为金属材料的高通量表征样品前处理环节的关键设备。在传统Grimm型辉光溅射源的基础上,本研究搭建了一种专为高通量实验设计的辉光放电溅射系统,该系统将辉光溅射尺度由mm级扩展至cm级,同时实验发现了大尺寸溅射会导致辉光放电强度及溅射速率降低这一现象。针对这一现象,结合通过COMSOL Multiphysics仿真计算的辉光放电电子运动轨迹、电子密度以及化学反应速率等结果,该研究提出了一种通过施加扫描磁场来增强辉光放电光谱(GD-OES)强度以及溅射速率的方法。实验选用T2紫铜样品来探究扫描磁场的增强效果,结果表明,应用扫描磁场增强装置可获得更强的光谱信号强度及更快的溅射速率。在保持放电电压和电流不变的前提下,Mo、Cu元素的光谱强度分别增至无磁场时的1.43~11.97倍和1.13~26.50倍。其中,Mo元素光谱强度最大值可达53421 Cts,Cu元素光谱强度最大值可达76948 Cts,分别是无磁场时的6.86倍、4.32倍。此外,该方法可以显著地提高溅射速率,当阳极筒孔径为?15 mm时,T2紫铜样品的溅射速率提高了4.35倍,最高可达2662.09 nm·min^(-1)。使用白光干涉仪和金相显微镜对溅射坑表面的平整度和显微组织图像进行了采集,结果显示磁场引入对溅射坑表面粗糙度未产生显著影响,同时能清晰地呈现样品的真实显微组织特征。综上,实验结果证实,应用扫描磁场增强装置可在确保溅射平整度不受影响的前提下,实现光谱信号强度和溅射速率的提升,为解决大尺寸溅射引起的低溅射速率问题提供了新方法。

关键词：高通量实验磁场光谱增强辉光放电光谱溅射

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冷却速度对GH4145合金中析出相的影响

稀有金属 2025年第1期 10-19页

作者：王立民张亚辉钢铁研究总院特殊钢研究所洛阳双瑞特种装备有限公司

本文针对GH4145合金大型锻件心部和表面冷却速度相差较大的问题，采用平衡相热力学计算、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线小角散射粒度分析仪以及析出相定量分析方法，对不同冷却速度下GH4145合金中的析出相进行... 详细信息

本文针对GH4145合金大型锻件心部和表面冷却速度相差较大的问题，采用平衡相热力学计算、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线小角散射粒度分析仪以及析出相定量分析方法，对不同冷却速度下GH4145合金中的析出相进行了研究。结果表明，Al元素单位含量对GH4145合金中γ′相最大析出量和最高析出温度影响最大，其次是Ti元素，Al和Ti元素单位含量的增加对γ′相最大析出量的影响程度分别是Nb和Fe的60.90倍、70.27倍和24.30倍、28.04倍；随着固溶后冷却速度的减慢，合金中的γ′相粒子尺寸增大，形状由近球形向立方形过渡，并由二次析出转变为二次析出和三次析出同时存在。炉冷后析出的二次γ′相与炉冷时效后析出的二次γ′相尺寸相差不大，约为100 nm；炉冷时效后析出的三次γ′相尺寸非常细小，为5～10 nm。冷却速度较快时（水冷和油冷），M23C6有类针状和块状两种形态；冷却速度较慢时（空冷和炉冷），M23C6只有块状，而且随着冷却速度的减慢，块状M23C6逐渐连接成条状，这种晶界上呈条状分布的M23C6使得合金的冲击韧性降低。

关键词： GH4145合金冷却速度 γ′相 M23C6

Al含量对Fe-1.4C-1.5Cr-Alx钢组织及性能的影响

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特殊钢 2025年第1期46卷 54-58页

作者：时大方杨军刘东王辉张万里俞峰曹文全浙江天马轴承集团有限公司杭州313200 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

分析了添加w[Al]2%~6%后Fe-1.4C-1.5Cr-Alx超高碳钢淬回火后的微观组织结构演变和硬度变化规律。研究发现,添加Al降低了冷却时先共析碳化物的析出量,有助于抑制晶界周围网状碳化物形成;添加4%~6%Al后超高碳钢在240~400℃中高温回火硬度... 详细信息

分析了添加w[Al]2%~6%后Fe-1.4C-1.5Cr-Alx超高碳钢淬回火后的微观组织结构演变和硬度变化规律。研究发现,添加Al降低了冷却时先共析碳化物的析出量,有助于抑制晶界周围网状碳化物形成;添加4%~6%Al后超高碳钢在240~400℃中高温回火硬度稳定在62~65HRC,添加Al元素后,试验钢回火过程中纳米级碳化物分解温度提高,耐回火稳定性提升,并且马氏体分解温度提高,w[Al]越高,超高碳钢回火稳定性及耐温性越好。

关键词：轻质钢轴承钢含Al钢超高碳钢

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专用炉模式下的长驻炉钢种加热炉群仿真

中国冶金 2025年第1期35卷 138-145页

作者：张宏亮叱晓岗阎磊王鲸量张翔博冯光宏钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081 河钢集团唐钢公司河北唐山063210 冶金自动化研究设计院有限公司冶金智能制造系统全国重点实验室北京100081

针对热轧板带生产线某些钢种在炉时间偏长、影响正常生产轧制节奏和效率的问题,采用Anylogic智能体流程软件对2050热轧带钢生产线长驻炉钢种的专用炉生产模式进行流程仿真,分析不同专用炉生产模式条件下的板坯生产效率和加热炉各项指标... 详细信息

针对热轧板带生产线某些钢种在炉时间偏长、影响正常生产轧制节奏和效率的问题,采用Anylogic智能体流程软件对2050热轧带钢生产线长驻炉钢种的专用炉生产模式进行流程仿真,分析不同专用炉生产模式条件下的板坯生产效率和加热炉各项指标变化规律。研究结果表明,采用专用模式可以有效降低长驻炉钢种的平均在炉时间,提高与常规轧程的衔接效率,有效提高轧钢的机时产量;管线钢X80平均在炉时间从267 min下降到239 min,缩短10.5%;轧机的最大利用效率由65.09%增加到71.90%,提高了10.4%。该专用炉生产模式优化了板带铸轧界面生产流程效率,为现场生产提供了理论和数据支撑。

关键词：热轧板带加热炉群长驻炉钢种专用炉模式流程仿真

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两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金钢组织及性能的影响

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金属热处理 2025年第1期50卷 119-125页

作者：高鑫李明东苏杰姜庆伟夏世洪张永强宁静昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081 中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司黑龙江哈尔滨150030 大冶特殊钢有限公司特冶产品研究所湖北黄石435001

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机等研究了两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金超高强度钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在两相区790~850℃内淬火时,在790~820℃内随着淬火温度的升高,碳化物逐渐... 详细信息

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机等研究了两相区淬火温度对Cr-Mn-Si低合金超高强度钢的显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在两相区790~850℃内淬火时,在790~820℃内随着淬火温度的升高,碳化物逐渐溶解,铁素体含量不断降低,马氏体含量升高,强度不断上升;当淬火温度为830℃时,铁素体基本消失,强度达到峰值;当淬火温度≥850℃时,碳化物消失,组织结构主要由马氏体+残留奥氏体组成,材料的强韧性基本保持不变。试验钢在850℃淬火+230℃回火时即可获得最佳力学性能,此时抗拉强度为1770 MPa、屈服强度为1447 MPa,断后伸长率为12%、断面收缩率为53%、冲击吸收能量为71 J。

关键词： Cr-Mn-Si低合金超高强度钢两相区淬火显微组织力学性能

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深水油气开采用海洋立管研究进展与展望

中国工程科学 2025年

作者：王潇韩伟李拔翁宇庆贾书君刘清友张赢王雪曹宇曦中国产业基础能力发展战略研究院钢铁研究总院有限公司中国金属学会中国石油大学(北京)新能源与材料学院昆明理工大学冶金与能源工程学院

海洋立管作为连接海洋平台和海底管道的关键装备，是深水油气开采全系统中重要而又薄弱的环节，事关海洋石油工业高质量发展；在深水油气资源开发受到广泛关注的时代背景下，系统梳理深水油气开采用海洋立管的研究与应用情况并前瞻未来... 详细信息

海洋立管作为连接海洋平台和海底管道的关键装备，是深水油气开采全系统中重要而又薄弱的环节，事关海洋石油工业高质量发展；在深水油气资源开发受到广泛关注的时代背景下，系统梳理深水油气开采用海洋立管的研究与应用情况并前瞻未来发展，兼具理论研究和工程实践参考价值。本文从抗疲劳、耐腐蚀两方面分析了深水油气开采用海洋立管的严苛服役性能要求，针对钻井隔水管、钢悬链立管、张力腿平台筋腱立管3种最为典型且应用广泛的海洋立管形式，综述了相应研究现状，比对了国内外相关产品的差距并展望了对应的发展方向。整体上，深水油气开采用海洋立管作为高风险、高难度、高附加值的石油钻采装备，制造工艺复杂、技术含量高，相关核心材料和技术一直被国外企业垄断；国产海洋立管材料存在强度波动大、断裂韧性低、抗疲劳能力不足等问题，难以全面满足严苛复杂的海洋服役条件，制约了我国海洋石油工业的发展水平。亟需系统布局，引导上下游企业与高校、科研院所联合开展相关产品的基础研发与工程应用研究，加快实施海洋立管制造全产业链的协同创新。

关键词：海洋立管钻井隔水管钢悬链立管张力腿平台筋腱立管抗疲劳耐腐蚀

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包钢大型转炉环缝式复吹技术的研究与开发

钢铁 2025年第2期60卷 59-66页

作者：赵鸣徐涛王俊刚王杰内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板厂内蒙古包头014010 内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心内蒙古包头014010 钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081

洁净钢生产是当代炼钢技术发展的重要方向,钢液碳氧积控制一直是转炉炼钢特别重要的指标,也是冶金科研工作者重点关注的方向。为进一步挖掘转炉复吹的冶金效果,降低转炉停吹钢水游离氧质量分数和碳氧积,实现转炉钢水洁净化冶炼的目标,... 详细信息

洁净钢生产是当代炼钢技术发展的重要方向,钢液碳氧积控制一直是转炉炼钢特别重要的指标,也是冶金科研工作者重点关注的方向。为进一步挖掘转炉复吹的冶金效果,降低转炉停吹钢水游离氧质量分数和碳氧积,实现转炉钢水洁净化冶炼的目标,开展了基于双环缝式底吹供气元件的转炉高效、长寿命复吹技术研究与开发。研究过程中,基于环缝式底吹风口特性,进行了底吹风口布置位置与供气工艺的优化,开发了高效底吹供气工艺与转炉底吹长寿命可视化维护技术,并在稀土钢板材厂240 t转炉进行了环缝式底吹供气技术的工业实践。工艺技术应用后,关键技术指标明显优化,初步达到转炉钢水洁净化冶炼的目标,主要表现为脱碳效率进一步提升,低碳钢终点碳质量分数由平均0.055%降低至平均0.033%;转炉终渣氧化性有效降低,渣中全铁质量分数由平均25.5%降至22.9%,平均降低2.6个百分点;转炉冶炼磷元素控制更趋稳定,渣中P_(2)O_(5)质量分数平均提高约0.2个百分点;有效复吹炉龄超过5500炉,炉役复吹比由原来的50%提升至70%,取得全新突破;低碳钢转炉冶炼效果得到优化,终点平均碳氧积约为0.0019(平均出钢温度为1670℃),相比之前降低0.0005~0.0015。

关键词：转炉复吹双环缝脱碳碳氧积洁净钢炼钢低碳钢转炉长寿命