金属世界

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2017年第06期

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封面故事_科学人生

程树森:一程育英才百树桃花开

贾朝

2017 (06): 1-5.

摘要(380) PDF (24) [施引文献] ()

摘要:
他是一名传道授业解惑的老师,从大学时一次实习教师的工作开始,就从未停止过对教育事业的热爱,他用"百分之九十献给教育"形容过去;他又把自己看作一名学知无涯的学生,三十年从未停止过在数学、物理与冶金等领域的学习,博士后出站又进修了计算机,他说"教学生得自己先学会"。他是一名北京科技大学冶金与生态工程学院——这所著名高校一流学科的教授。他就是程树森。正如他的名字一样,程树森教授在冶金领域树立了两片森林:他教书育人,桃李满天下,为冶金行业输送了大批青年才俊;他崇尚实践,将多学科知识创新性地应用于冶金企业,在高炉长寿设计、材料选择、砌筑、操作、维护和检测、高炉布料技术及设备、长寿高效热风炉、洁净钢等方面提出了许多创新性的观点,发表论文300余篇,先后申请专利20余项,并且绝大部分专利已产业化,获得国家科技进步二等奖、国家教学成果二等奖各1项,获省部级科技进步一等奖6项、省部级教学成果奖1项。

热点聚焦_飞机制造

激光除漆与溶剂除漆对飞机蒙皮零件的性能影响

胡久, 马路, 王文全, 黄智勇, 王翀, 吴军豪

2017 (06): 6-9.

摘要(127) PDF (219) [施引文献] ()

摘要:
文章对飞机喷漆蒙皮零件分别进行激光除漆与溶剂除漆,并对除漆后零件氧化膜层厚度、膜层完整性、力学性能、电导率及除漆再喷漆后漆层结合力等性能进行测试。结果表明:激光除漆对零件阳极氧化膜层的厚度、完整性、零件的力学性能等影响较小,其除漆再喷漆的漆层结合力优于溶剂除漆。

热点聚焦_汽车用钢

退火温度对冷轧双相钢组织性能的影响

王建平, 王鲲鹏, 胡小强

2017 (06): 10-13.

摘要(156) PDF (90) [施引文献] ()

摘要:
双相钢以相变强化为机理,连续退火工艺参数特别是退火温度对双相组织的形成有着决定性作用。文章对600 MPa级别的双相钢采用不同的退火温度进行模拟退火实验,利用光学显微镜和扫描电镜进行马氏体含量和组织分析,对比力学性能结果,得出在810℃退火的双相钢综合力学性能最优,马氏体比例大约为15%。按照热模拟实验得到的工艺参数810℃进行工业试生产,得到的双相钢力学性能优异,取得了良好的实际效果。DP600已经批量生产并已经供货国际国内知名汽车厂。

知识园地_人工智能

机器人及其控制技术简述

孙上, 胡鹏飞

2017 (06): 14-18+31+81.

摘要(171) PDF (328) [施引文献] ()

摘要:
作为人工智能领域的关键挑战——机器人在生产生活各个方面的地位都愈加重要。文章介绍了机器人的多种定义,对机器人的分类进行了梳理。在此基础上,简述了机器人控制系统,并重点介绍了机器人视觉定位导航的实现方法。同时,结合我国机器人领域发展现状,文章对机器人今后发展方向进行了分析和展望。

科技前沿_核电材料

矫直参数与Zr-4合金氢化物取向因子的PNN-FEM研究模型

李颜, 甘喜生

2017 (06): 19-22.

摘要(153) PDF (15) [施引文献] ()

摘要:
文章基于概率神经网络（PNN）和有限元（FEM）相结合的方法,建立了矫直参数与Zr-4合金管材氢化物取向因子关系的模型。结果表明:建立的模型结构为3-0.6-1,均方误差（RMSE）最小值为0.012,网络敏感性分析认为入口矫直辊角度、中间矫直辊角度、出口矫直辊角度对网络的精度影响较小,而压下量和弯曲度对网络精度影响很大。随着矫直压下量和弯曲度的增加,Zr-4合金氢化物取向因子数值增加。该模型可有效预测矫直参数与Zr-4合金氢化物取向因子的影响规律,为确定Zr-4合金矫直工艺参数提供理论参考。

核电用锆合金管棒材无损检测方法研究进展

李佳, 焦永刚, 王建, 孙少林

2017 (06): 23-26.

摘要(204) PDF (125) [施引文献] ()

摘要:
文章结合核电锆合金管棒材生产现场经验,简述了核反应堆锆合金管棒材的超声检测、涡流检测和表面检查的方法及研究进展,概述了各方法的优点和存在的不足,提出了各方法的发展方向。为确保核反应堆安全运行,提高现有核级锆合金管棒材的质量,改进现有的无损检测方法,有效提高检测精度提供了有效的建议。

科技前沿_精密机床

基于滚珠丝杠副精度保持性加速退化方法的验证分析

姜秀芬

2017 (06): 27-31.

摘要(123) PDF (73) [施引文献] ()

摘要:
为了有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用文献中所建立的滚珠丝杠副复合指数加速退化模型和分形磨损模型,结合实测的滚珠丝杠副精度退化过程中的摩擦力矩值,计算出滚珠丝杠副加速退化模型参数。根据滚珠丝杠副复合指数加速退化模型参数能够较好预测滚珠丝杠副精度寿命,并利用实测的滚珠丝杠副摩擦力矩值的退化曲线,验证了滚珠丝杠副精度退化规律,同时利用滚珠丝杠副复合指数加速退化模型和分形磨损模型能节约滚珠丝杠副实验费用和实验时间,为滚珠丝杠副的设计、生产和使用提供理论基础。

企业论坛_高炉布料

柳钢1B高炉精准布料的措施

黄金堂, 黄海锋, 王文志

2017 (06): 32-36.

摘要(127) PDF (34) [施引文献] ()

摘要:
由于柳钢地域特殊性以及厂区内场地的限制,加上采购上的困难,柳钢原燃料条件复杂而多变,在粒度、强度、成分上均有很大的波动。特别是在焦炭方面,由于焦化厂干熄焦设备未能彻底完善,导致经常提供高炉水焦、混焦,且在焦炭产量不足时高炉只能使用外购焦和地焦,给高炉精准布料带来极大的困难。1B高炉通过对工艺、设备、自动化程序、管理等方面的优化,使得高炉布料过程的监控更加有效而准确,在制度的执行上也更加精准,最终实现了在复杂炉料条件下的精准布料,炉况长期稳定顺行。

企业论坛_产品开发

热模拟实验研究低成本600 MPa级热镀锌复相钢的研发机理

金月桂, 付东贺, 王鲲鹏, 李沈洋, 富聿晶

2017 (06): 37-39+43.

摘要(168) PDF (60) [施引文献] ()

摘要:
文章介绍了低成本600 MPa级热镀锌复相钢的研发机理。首先通过CCT曲线确定热轧温度制度和热模拟实验确定热镀锌工艺。其次炼钢采用中碳中锰的化学成分设计及合金元素Cr、Mo、Nb组合,热连轧工序采用单相奥氏体区轧制工艺,得到适合冲压成形的均匀晶粒。最后配合合理的热镀锌工艺,得到屈服强度、抗拉强度、伸长率均符合标准要求的镀锌复相钢,获得目标组织要求的热镀锌成品金相组织,并且通过严格控制关键生产工艺参数,得到优异的综合机械性能。

企业论坛_汽车用钢

连续热镀锌汽车面板锌渣缺陷产生原因及改善

张霞, 卢秉仲, 张冰, 赵兴时

2017 (06): 40-43.

摘要(123) PDF (135) [施引文献] ()

摘要:
在实际生产中,影响热镀锌汽车表面板质量的主要因素之一是锌渣缺陷。文章结合本钢连续热镀锌机组汽车表面板生产实际,针对锌渣缺陷产生的具体原因,重点是对影响锌渣主要因素:入炉前带钢的清洁性、锌锅锌液成分中铁、铝含量,锌锅稳定性管理及炉鼻子锌渣清除进行分析,提出并采取提高机组清洁性,做好锌锅中铝、铁含量的控制,稳定控制锌锅温度和液位,使用排渣泵的方式,将锌灰、锌渣排除锌锅之外等改善措施,从而提高热镀锌汽车表面板的质量。

企业论坛_质量控制

两种工艺流程生产GCr15轴承钢的夹杂物对比研究

隋月斯, 李锡峰, 海超

2017 (06): 44-47.

摘要(81) PDF (123) [施引文献] ()

摘要:
对本钢生产GCr15轴承钢的转炉流程和电炉流程产品分别进行取样,分析其化学组成。采用EVO18-INCASteel全自动夹杂物分析仪,对两种工艺流程生产的GCr15轴承钢试样进行夹杂物种类、成分、尺寸分布和构成等进行全面检测对比。结果表明:电炉工艺去硫效果稍好于转炉,转炉去氮效果好于电炉。转炉试样的夹杂物密度要高于电炉试样。5μm以内的小尺寸夹杂物电炉试样比例高于转炉试样,大于10μm的较大尺寸夹杂物转炉试样所占比例稍高于电炉试样。转炉试样中较大尺寸夹杂主要为硫化物。电炉试样中主要为氧化物、硫化物和氮化物,其中氮化物夹杂高于转炉试样,虽然其夹杂物总体尺寸分布优于转炉工艺,但在大尺寸夹杂物对比上,危害比硫化物大的氮化物夹杂物比例比转炉高2倍。

Y12Cr18Ni9易切削不锈钢开裂分析

王哨兵

2017 (06): 48-50.

摘要(58) PDF (78) [施引文献] ()

摘要:
易切削钢是在钢中加入S和Mn,细小的硫化物夹杂降低了钢的切削抗力,使其具有易切削性能。文章通过分析Y12Cr18Ni9试样棒材开裂样的宏观组织、化学成分、金相、电镜等方法,确定了轧制开裂的主要原因是Cu元素在晶界处富集造成了晶界的结合力减弱,即铜脆现象。可以调整热轧加热制度,控制炉内气氛,加快升温速度,缩短加热时间,尽快避开铜渗透的临界温度,以减缓铜富集,并尽量减少不均匀的变形及采用较小的道次变形量,可有效地阻止钢中富铜相的形成,从而降低"铜脆"缺陷。

锆合金管材内表面粘结缺陷及控制

窦丽娟, 党辉, 徐呈, 唐颖, 孙利元

2017 (06): 51-53+70.

摘要(70) PDF (46) [施引文献] ()

摘要:
锆合金管材主要承担着密封铀芯块的作用,其产品的质量直接决定着反应堆的安全和质量。在锆合金管材生产轧制过程中由于原料及生产过程中容易忽略的因素有可能导致管材内表面产生粘结缺陷。粘结缺陷是冷轧锆合金管材内表面常见的质量控制缺陷之一。文章针对可能导致管材内表面产生粘结缺陷的因素,用质量控制中常用的故障树分析法对其进行分析,并利用有限单元法建立Zr-4合金管材内壁粘结形成的FEM模型,综合各个工序,从各个环节中提出改进措施及建议,力求提高锆合金管材的产品质量。

SPHC钢白色条状缺陷的形成及控制

肖晖

2017 (06): 54-57.

摘要(49) PDF (41) [施引文献] ()

摘要:
SPHC钢作为热轧产品,广泛用于制造各种面板、焊接结构件,或者作为冷轧薄钢板的原料。文章针对作为冷轧基料的本钢热轧SPHC产品在用户使用过程中出现的白色条状缺陷进行分析,发现白色条状缺陷主要是气泡与以氧化铝为主复合类夹杂物共同作用的结果。因此本钢炼钢厂对其生产过程中脱氧时机、工艺路径及精炼周期等生产工艺参数进行优化调整,减少了白色条状缺陷。

工艺与装备_炼铁工艺

碱金属盐对本钢焦炭热性能影响浅析

隋月斯, 王刚

2017 (06): 58-61.

摘要(78) PDF (53) [施引文献] ()

摘要:
为了更好地使高炉生产顺行,维持炉料良好透气性显得尤为重要,这就要求焦炭在反应时热态性能稳定良好。一方面要提升入炉前焦炭热态性能,另一方面高炉内碱金属富集对焦炭的劣化影响也越来越受到重视,有必要加以研究和改善。文章通过采用在碱金属盐(碳酸钠和碳酸钾)溶液中浸渍焦炭来增加碱金属含量的方法,分析了碱金属含量变化对本钢焦炭热性能的影响程度及趋势,为研究焦炭在高炉内的行为提供参考依据。实验结果表明,碱金属盐对焦炭熔损反应起到正催化作用,其中钾盐的催化作用要强于钠盐,破坏作用更大,需要对炉料中碱金属含量特别是钾含量引起足够重视并加以控制。

工艺与装备_高炉布料

本钢7号高炉布料矩阵对煤气利用率影响实践

王运国

2017 (06): 62-65.

摘要(89) PDF (80) [施引文献] ()

摘要:
高炉布料矩阵对高炉顺行和煤气利用率的提高具有重要作用。本钢7号高炉以前采用的布料矩阵是中心加焦布料模式,通过中心透气性较好的"焦柱"使边缘区气流横向穿过中间区到达中心,增强中间区矿物与煤气流的接触面积,但是实际生产中煤气利用率差。通过对本钢7号高炉布料矩阵的调整,对比分析调整前后顶温、壁体温度和煤气利用率等因素的变化,总结出适合本钢现有原燃料条件的最佳布料矩阵——采用中心加焦结合平台漏斗布料方法使通过中间区煤气流增加,本钢7号高炉煤气利用率提高2%,燃料比降低15 kg/t。

工艺与装备_镀锌工艺

不同退火工艺对含Mn钢的浸润性影响

富聿晶, 付东贺, 金月桂

2017 (06): 66-70.

摘要(95) PDF (46) [施引文献] ()

摘要:
传统镀锌工艺已经相对成熟,但高强度的热镀锌产品仍存在很多问题。为适应汽车轻量化所需的高强镀锌基板,由于合金元素含量的增加,会对后续热镀锌产生不良影响。文章针对不同退火工艺对含Mn钢的可镀性影响进行了研究。采用自主开发的实验室模拟镀锌设备分析了Mn含量、退火时间、退火温度工艺参数对钢基表面氧化物的影响。实验表明,在热镀锌退火过程中,钢基中Mn元素会在钢基表面富集形成氧化物,同时随着退火温度的增高、退火时间的延长,表面氧化物数量明显增加。

工艺与装备_控制设备

KVM技术在邯钢CSP连铸二级技术升级中的应用

刘延伟, 方晓霞, 商雅楠

2017 (06): 71-75.

摘要(115) PDF (22) [施引文献] ()

摘要:
邯钢CSP一线和二线连铸机没有同时上线,因此二级系统是分开投入的。当时受条件限制,设备没有进行集中管理,终端设备和服务器分别放置在操作室和电气室。电气室和操作室之间的距离比较远,现场环境又是高温、高湿度,加快了设备的老化,故障率高居不下,且操作台上终端设备因经常感染病毒而宕机。为了彻底解决问题,在这次系统改造中运用KVM技术实现了连铸二级系统设备的集中管理,节省了有效空间,降低了设备维护强度,同时计算机感染病毒的概率大幅降低,提升了整个系统的安全性和稳定性。

成果展示_汽车用钢

微合金化汽车车厢用钢XG600XT热轧带钢的研制

唐小勇, 喻建林, 朱永宽

2017 (06): 76-80.

摘要(73) PDF (54) [施引文献] ()

摘要:
文章介绍了新钢车厢用钢XG600XT的研发过程。XG600XT是根据静态CCT曲线的相变温度在钢中加入Nb、Ti微合金元素,并在新钢1580 mm生产线上采取控轧控冷的轧制工艺制得的。文章借助透射电镜(TEM)分析了试验钢种第二相粒子析出行为和细晶强化效果,最终获得的车厢用钢XG600XT具有铁素体晶粒尺寸<5μm、极高的强韧性配比、均匀的力学性能以及优良的冷弯性能。