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脉冲电磁技术的发展及其在冶金领域的应用

上海金属 2025年

作者：刘清梅首钢集团有限公司技术研究院

阐述了脉冲电磁技术的发展历程，包括早期探索、理论研究及技术创新3个阶段。介绍了脉冲电磁处理对钢液凝固过程的影响。分析了脉冲电流和脉冲磁场处理在金属凝固过程中的作用和效果，特别是脉冲磁致振荡技术的使用促进金属凝固过程中... 详细信息

阐述了脉冲电磁技术的发展历程，包括早期探索、理论研究及技术创新3个阶段。介绍了脉冲电磁处理对钢液凝固过程的影响。分析了脉冲电流和脉冲磁场处理在金属凝固过程中的作用和效果，特别是脉冲磁致振荡技术的使用促进金属凝固过程中“结晶雨效应”产生和抑制柱状晶生长及枝晶形貌变化等。列举了GCr15、20CrMnTi、60Si2Mn等钢的连铸过程中应用脉冲电磁技术后铸坯质量提升及连铸工艺优化的实例，展望了脉冲电磁技术在冶金领域的发展方向。

关键词：脉冲电磁技术钢铁材料凝固过程均质化连铸

构型熵对稀土锆酸盐陶瓷抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2侵蚀性能的影响

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硅酸盐学报 2025年

作者：王晓波贺智勇杨潇王峰李江涛张启富钢铁研究总院有限公司中国钢研科技集团有限公司中国科学院理化技术研究所

随着航空涡轮发动性能的提高，涡轮进气温度不断攀升（＞1300 ℃），传统的YSZ热障涂层将不能满足使用要求，稀土锆酸盐陶瓷材料以其优异的特性，被认为是最有希望成为下一代热障涂层的候选材料。通过无压固相烧结工艺在1650 ℃保温10 ... 详细信息

随着航空涡轮发动性能的提高，涡轮进气温度不断攀升（＞1300 ℃），传统的YSZ热障涂层将不能满足使用要求，稀土锆酸盐陶瓷材料以其优异的特性，被认为是最有希望成为下一代热障涂层的候选材料。通过无压固相烧结工艺在1650 ℃保温10 h条件下制备了Y2Zr2O7、(Y0.5Gd0.5)2Zr2O7、(Y0.33Gd0.33Er0.33)2Zr2O7、(Y0.25Gd0.25Er0.25Yb0.25)2Zr2O7、(Y0.2Gd0.2Er0.2Yb0.2Lu0.2)2Zr2O75种稀土锆酸盐陶瓷，旨在研究构型熵对稀土锆酸盐陶瓷抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）侵蚀性能的影响。研究结果表明：(Y0.2Gd0.2Er0.2Yb0.2Lu0.2)2Zr2O7抗CMAS侵蚀性能最好，1300 ℃保温5 h侵蚀条件下，侵蚀深度仅为22 μm。利用5种稀土锆酸盐陶瓷的组分离子半径和光学碱度对其抗CMAS侵蚀性能进行了综合分析，结果显示：离子半径和光学碱度对稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀性能均有一定影响。将5种稀土锆酸盐陶瓷粉体与CMAS混合烧结，利用XRD、SEM、EDS对反应产物进行了表征，稀土锆酸盐陶瓷与CMAS主要反应产物为近球形的RE-ZrO2和针柱状晶体RE-apatite （RE: Y， Gd， Er， Yb， Lu），其中RE-apatite有利于减缓CMAS的侵蚀程度，提高稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀性能。此外，对稀土锆酸盐陶瓷抗CMAS侵蚀机理进行了分析，当稀土锆酸盐陶瓷与CMAS反应时，通过“溶解–再沉淀”机制结晶生成RE-ZrO2和RE-apatite形成致密层，阻止CMAS进一步侵蚀的作用。

关键词：稀土锆酸盐陶瓷构型熵高熵陶瓷热障涂层

某钢铁企业周边遗留地块土壤多环芳烃分布、来源及风险评估

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环境工程学报 2025年

作者：王硕李佳斌乔鹏炜北京市科学技术研究院资源环境研究所工业场地污染与修复北京市重点实验室

以钢铁企业周边遗留地块为研究对象，采集并测定了土壤样品488个，分析了7种土壤多环芳烃（PAHs）空间分布特征，量化了土壤PAHs污染水平，利用PMF软件对土壤PAHs进行溯源，并对7种土壤PAHs进行人体健康风险评估计算。结果表明：研究区7... 详细信息

以钢铁企业周边遗留地块为研究对象，采集并测定了土壤样品488个，分析了7种土壤多环芳烃（PAHs）空间分布特征，量化了土壤PAHs污染水平，利用PMF软件对土壤PAHs进行溯源，并对7种土壤PAHs进行人体健康风险评估计算。结果表明：研究区7种PAHs质量浓度均值均低于GB36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》一类用地筛选值，总体污染程度不高。7种PAHs呈高变异性，存在人为干扰。7种PAHs两两之间呈显著正相关。通过内梅罗综合污染指数法、毒性当量法进行土壤PAHs污染评价，垂向上，表层土壤（0～1 m）PAHs污染程度高于下层土壤（1～2 m）。水平上，不同工业企业的污染程度表现出：模型厂>煤料堆场>电器厂>电机厂>塑料厂>公交场站>热力厂。PMF研究结果显示土壤中PAHs主要来自化石燃料燃烧源、交通排放源及企业自身排放源。通过人体健康风险评估计算，Baa、Bbf、Bap、Inp、Daa 5种PAHs污染物对人体的致癌健康风险超过风险控制值1.0×10-6，需要对这5种污染物进行修复。煤料堆场、模型厂的致癌风险及非致癌风险最为严重，最大质量浓度点位为LJ27。该研究成果为PAHs污染场地修复治理提供技术支撑。

关键词：钢铁企业道路主干线多环芳烃来源风险评估

电感耦合等离子体发射光谱与质谱分析技术与应用研究进展

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中国无机分析化学 2025年

作者：冯先进郑国经北矿检测技术股份有限公司北京首钢冶金研究院

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔... 详细信息

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔源性而被各个领域的标准分析方法所采纳，ICP-OES/MS分析方法在标准化方面得到了较快发展。对近年来ICP-OES仪器的现状、分析功能的发展及其应用上的进展进行综述，对ICP-MS分析技术的发展、四极杆电感耦合等离子体质谱分析(ICP-QMS)仪器的进展以及在纳米颗粒分析、生物化学、形态分析、地质年代学等领域中应用的进展进行评述。ICP-OES/MS作为无机元素分析强有力的实用工具，必将在材料研制、工业检测、食品安全、环境监测、医疗卫生防控、石油化工、新能源等行业中，成为无机元素分析测定的主要手段。

关键词：电感耦合等离子体发射光谱电感耦合等离子体质谱微型化智能化串联四极杆质谱

焊接热输入对TMCP和QT态高强钢接头冲击韧性的影响

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建筑钢结构进展 2025年

作者：崔强赵逍黄雷杨辉孙哲王彦博南京钢铁股份有限公司同济大学土木工程学院中国建筑先进技术研究院

为高强钢在低温环境下的应用提供试验数据和建议，重点围绕焊接热输入和接头母材的不同交货状态这两个关键影响因素，选取控轧控冷（TMCP）和调质（QT）两种交货状态的20 mm厚Q550D和Q690D高强钢，分别进行1.0 kJ?mm-1、1.5 kJ?mm-1和1.... 详细信息

为高强钢在低温环境下的应用提供试验数据和建议，重点围绕焊接热输入和接头母材的不同交货状态这两个关键影响因素，选取控轧控冷（TMCP）和调质（QT）两种交货状态的20 mm厚Q550D和Q690D高强钢，分别进行1.0 kJ?mm-1、1.5 kJ?mm-1和1.9 kJ?mm-1三种常见的气保焊焊接热输入的接头制备、韧性试验检测和对比分析，系统进行了不同交货状态下对接接头的母材、焊缝区和热影响区（HAZ）的夏比冲击功及其变化规律，以及韧脆转变温度的研究。结果表明：焊接热输入对接头各位置冲击韧性的影响不明显，而交货状态不同则接头呈现出不同的冲击韧性，其中QT态钢板焊接接头热影响区的冲击韧性要优于母材和焊材，TMCP态钢板焊接接头热影响区的冲击韧性则较母材和焊材降低；对控制工况下的韧脆转变温度的研究表明，所选用的高强钢低温敏感性较好。

关键词：高强钢对接焊缝冲击韧性交货状态焊接热输入热影响区韧脆转变温度

一种改进型拉普拉斯核的GRNN模型在重轨性能预测中的应用

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铁道科学与工程学报 2025年

作者：刘鑫李彬周王军生姜圆博贾宏斌赵阳鞍钢集团北京研究院有限公司鞍钢集团钢铁研究院

随着重载铁路运输需求的迅速增长，对重轨钢的性能要求日益严格，U75V重轨的性能稳定性对于保障铁路运输的安全性和可靠性至关重要。目前由于重轨生产数据的非正态分布特性以及复杂的非线性关系，传统预测模型难以实时准确地预测重轨横... 详细信息

随着重载铁路运输需求的迅速增长，对重轨钢的性能要求日益严格，U75V重轨的性能稳定性对于保障铁路运输的安全性和可靠性至关重要。目前由于重轨生产数据的非正态分布特性以及复杂的非线性关系，传统预测模型难以实时准确地预测重轨横断面硬度、踏面硬度和抗拉强度等关键性能指标。为解决这一问题，本文提出了一种改进型拉普拉斯核。该核通过引入调整因子α优化了传统设计，并用于替代传统高斯核，以构建新的广义回归神经网络（GRNN）模型，从而提高模型在非正态分布数据下的预测精度。首先，基于粒子群优化算法（PSO），对改进型拉普拉斯核的平滑因子σ和调整因子α进行了优化，使模型更好地适应重轨生产参数中的辊道运输速度、风机1压力、风机2压力、入口温度、出口温度等数据分布特性，建立了基于改进型拉普拉斯核的新GRNN重轨性能预测模型。然后，通过对模型进行测试，并与传统GRNN模型进行对比分析。研究结果表明，新GRNN模型在重轨横断面硬度预测中，在20个横断面硬度指标中有15个指标的均方根误差（Erms）显著降低了18.9%至60.3%。同时，将这20个硬度指标整体求平均得到综合硬度，其Erms降低了30.9%。此外，在踏面硬度和抗拉强度等关键性能指标上，Erms分别降低了32.5%和15%，有效改善了传统模型在非正态分布数据下预测精度下降的问题。研究成果为重轨生产工艺的智能化控制提供了技术支持，有助于实时准确地预测重轨的关键性能指标，提升产品质量和生产效率，具有重要的实际应用价值。

关键词： U75V重轨综合硬度踏面硬度抗拉强度改进型拉普拉斯核广义回归神经网络

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基于3D打印技术的扣件弹条性能研究

铁道建筑 2025年

作者：刘畅蔡世生王袁硕徐宏超刘炳彤中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京铁科首钢轨道技术股份有限公司

为扣件弹条的制造寻求新方式，通过调研3D打印技术及扣件弹条当前服役状况，本文研究了3D打印弹条制造流程和材料性能，开展了3D打印弹条的静力学及模态分析，并探究3D打印弹条的力学拉伸、微观形貌及组织、打印成型尺寸精度、弹程、扣... 详细信息

为扣件弹条的制造寻求新方式，通过调研3D打印技术及扣件弹条当前服役状况，本文研究了3D打印弹条制造流程和材料性能，开展了3D打印弹条的静力学及模态分析，并探究3D打印弹条的力学拉伸、微观形貌及组织、打印成型尺寸精度、弹程、扣压力、模态等性能参数。结果表明：采用18Ni300材料的3D打印弹条抗拉强度高，固有频率高，尺寸精度高，可以为解决线路中弹条断裂问题、完成扣件系统中金属弹性零部件的优化及制造提供依据。

关键词：扣件弹条试验研究 3D打印材料性能静力学分析模态分析

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机器学习在永磁材料研究中的应用进展

功能材料 2025年

作者：李金栋郝永勤孙旭沈鹏韩瑞周栋钢铁研究总院有限公司功能材料研究院北京航天控制仪器研究所北京大学物理学院

永磁材料在现代工业与科学技术中发挥了重要的作用。近年来,借助机器学习方法在预测和优化永磁材料的制备与应用方面取得了巨大的发展。较为全面的综述了机器学习在永磁材料研究中的应用,介绍了机器学习的学习流程和常用的机器学习算法... 详细信息

永磁材料在现代工业与科学技术中发挥了重要的作用。近年来,借助机器学习方法在预测和优化永磁材料的制备与应用方面取得了巨大的发展。较为全面的综述了机器学习在永磁材料研究中的应用,介绍了机器学习的学习流程和常用的机器学习算法,综述了机器学习技术在微观特性分析与结构优化、磁性能预测与成分优化、探索新材料等方面的研究进展。提出了机器学习在永磁材料领域所面临的问题,包括数据维度高、样本量有限、噪音干扰大、缺失值较多等。在未来研究中,应深入研究并探索新的算法和优化策略,扩充数据集规模,以及结合智能化实验技术加快永磁材料的研发与改进。

关键词：永磁材料机器学习磁特性分析磁性能预测材料设计

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610MPa级水电用钢的再热脆化

材料热处理学报 2011年第11期32卷 78-83页

作者：张熹许良红陈延清章军首钢技术研究院用户技术研究所北京100043

讨论了焊后热处理制度对不同热输入下610 MPa级水电钢粗晶区冲击韧性的影响,发现热输入在30 kJ/cm时在620℃附近有脆化倾向;热输入在40 kJ/cm时在580℃出现显著再热脆化。SEM、TEM及能谱试验结果表明,碳化物在原奥氏体晶界析出是发生再... 详细信息

讨论了焊后热处理制度对不同热输入下610 MPa级水电钢粗晶区冲击韧性的影响,发现热输入在30 kJ/cm时在620℃附近有脆化倾向;热输入在40 kJ/cm时在580℃出现显著再热脆化。SEM、TEM及能谱试验结果表明,碳化物在原奥氏体晶界析出是发生再热脆化的原因。焊接热输入不同导致碳化物在焊后热处理时溶解规律不同,从而造成了40 kJ/cm焊接热输入下发生再热脆化的温度较30 kJ/cm焊接热输入下再热脆化温度向低温方向移动。最终根据试验结果优化了610 MPa水电钢焊后热处理工艺。

关键词： 610MPa 粗晶区再热脆化焊后热处理

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