金属世界

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2018年第05期

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封面故事_科学人生

创新之花盛开在国民经济建设主战场——记北京科技大学材料学院教授韩静涛

李伟, 李洁

2018 (05): 1-5.

摘要(163) PDF (36) [施引文献] ()

摘要:
36年的教学与科研工作中,他一直站在材料加工工程学科的第一线,针对材料加工基础理论的前沿和国民经济建设的重大问题,不断发现新的科学现象,提出并引领国际材料工程新理论和新技术,开发了许多国民经济建设和行业发展亟需的新材料、新工艺和新产品。这位开启一个个原创性技术,为中国制造扎扎实实工作,让创新之花盛开在国民经济建设主战场的学者型专家就是北京科技大学教授、博士生导师韩静涛。韩静涛教授团队成为一支长期扎根于生产一线、服务国民经济建设主战场、硕果累累的科研队伍,研发的新材料产品有60余项,对国内外塑性加工领域有着重大影响。

严谨求是笃行创新——新金属材料国家重点实验室

2018 (05): 2-2.

摘要(136) PDF (22) [施引文献] ()

摘要:
<正>新金属材料国家重点实验室建设有五个公共检测平台:材料性能测试平台、物理模拟系统平台、物质结构分析平台、材料制备与加工平台以及高性能计算模拟平台;四个重点研究基地:国家111创新引智基地、中国铝业联合研发基地等;是获得中国计量认证(CMA)和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)实验室认可的"二合一"实验室。实验室注重新材料的模拟优化设计——先进制备——组织结构——综合性能——安全服役行为关系和规律的研究,在金属材料的科学规律、模拟与设计、制

《金属世界》杂志征稿启事

2018 (05): 5-6.

摘要(154) PDF (10) [施引文献] ()

摘要:
<正>《金属世界》（Metal World）是由中国科协主管,中国金属学会、中国有色金属学会、北京科技大学主办的国家一级科技期刊。《金属世界》创刊于1986年,现为双月刊,国内外公开发行,国际标准连续出版物号:ISSN1000-6826,国内统一连续出版物号:CN11-1417/TG。《金属世界》依托于中国金属学会、中国有色金属学会,以报道中国冶金、有色金属及金属加工工业发展的历史、现状和未来,普及其有关生产和加工方面的科学知识,展示和推动金属领域科学技术成果转化,介绍冶金、有色金属和金属加工行业的新技术、新设备、新工艺、新产品和新经验为宗旨的科技期刊。《金属世界》是中国学

摄影

贾大庸

2018 (05): 313945.

摘要(53) PDF (9) [施引文献] ()

摘要:

热点聚焦_人工智能

自然语言处理技术简述及在矿冶领域的应用展望

刘韫赫, 吕凝, 徐昊

2018 (05): 6-10.

摘要(187) PDF (201) [施引文献] ()

摘要:
作为人工智能领域的关键挑战之一,尽管机器学习技术近10年来取得了显著突破,但是自然语言处理任务依然是亟需攻克的研究热点问题。文章介绍了自然语言处理领域的主要任务,梳理了自然语言处理的主要方法和发展,重点分析了基于深度学习的自然语言处理方法。结合矿冶领域的知识库构建特点,对自然语言处理技术在矿冶领域的应用可行性进行了分析和展望。以深度学习为代表的机器学习模型在处理复杂异构的自然语言时表现出更为强大的能力,能够更为精准地挖掘知识,有效完成信息抽取任务。自然语言处理技术服务于矿冶生产,能够协助领域专家和研究人员构建更为全面、高效、准确的知识库,同时实现更为智能的知识服务系统。

热点聚焦_节能环保

中国钢铁工业转型时期的节能环保工作

曹殿政

2018 (05): 11-14+25.

摘要(152) PDF (109) [施引文献] ()

摘要:
中国钢铁工业走过了一条曲折而艰难的发展之路,实现了从无到有,从弱到强的中国钢铁强国之梦。作为能源消耗大户,中国钢铁企业如何在新时代跟上新步伐实现新跨越,是摆在每一个钢铁企业和钢铁人面前的迫在眉睫也是势在必行的一道课题。绿水青山就是金山银山,如何实现自然环境的持续改善和钢铁企业的可持续发展,优化能源结构,实现能源结构的实时调整,利用节能新技术和采取合同能源项目管理等手段可以有效解决企业自身难以克服的困难,为钢铁企业在节能环保和生存发展之间寻找一个最佳的解决方案,实现企业效益和社会效益的双丰收。

热点聚焦_3D打印

3D打印材料

陈志茹, 夏承东, 李龙, 楚瑞坤, 周德敬

2018 (05): 15-18.

摘要(229) PDF (1070) [施引文献] ()

摘要:
文章通过对比几种常用的3D打印技术类型及打印材料,简述了3D打印材料的发展概况,重点介绍了金属材料、高分子材料、无机非金属材料和复合材料的研究应用,指出了目前3D打印技术及打印材料存在的问题,未来需要投入更多的科研力量促进推广3D打印的产业化,同时也要推进3D打印材料发展,完善3D打印粉体材料的技术标准体系,为3D打印的工业化提供指导。

热点聚焦_核电材料

锆棒氢含量超标原因分析

党辉

2018 (05): 19-21.

摘要(147) PDF (21) [施引文献] ()

摘要:
锆合金棒材常用于核反应堆用燃料棒的端塞材料。热旋锻工序是锆棒生产工艺流程中的关键工序之一。锆棒热旋锻过程中,需先将锆棒加热到一定的温度后随即进行旋锻生产。锆合金是典型的吸氢材料。若在热旋锻前的加热温度控制不当,则易造成锆合金吸附空气中的氢气从而造成锆棒中的氢元素超标,引发严重的的质量问题。文章以某批次锆棒检验时发现的氢元素超标问题为例,采用故障树的方法列举了可能导致锆棒热旋锻过程中的吸氢因素,确定了锆棒氢元素超标的原因,提出了后续改进措施,并按照改进措施提出的工艺进行了验证实验,结果表明,试验棒材的氢元素检测结果均合格。该质量问题的解决为提高锆棒热旋锻质量控制过程提供了新思想和新方法。

知识园地_金属与文明

金属的使用与中西方文明的发展(Ⅰ):铜器制造和使用的差异

毛卫民, 王开平

2018 (05): 22-25+84.

摘要(233) PDF (139) [施引文献] ()

摘要:
相对于新石器时期,铜器的广泛使用明显促进了社会生产力的发展,是人类进入文明社会的重要标志。随着社会生产力的提高,人类得以生产出高于基本消费的财富,由此引发了战争、产生了奴隶。同时铜器也被大量地用于制作兵器,并影响到战争的进程。中国各地分布着大量的铜矿资源,使得各地冶铜制铜业得以较均衡地发展,融合与交流成为了中华文明初期重要的特色,并在非常大地地域融合成延续至今的中华民族。由于欧洲铜矿资源不是非常充沛,而且冶铜技术也出现过滞后,铜器时代的欧洲冶铜制铜业相对比较低迷,因此导致欧洲早期文明明显落后于中华文明。

科技前沿_高温合金

镍基单晶高温合金的典型蠕变寿命模型

李逸航, 陈思远, 孟凡武

2018 (05): 26-28+31.

摘要(359) PDF (363) [施引文献] ()

摘要:
镍基单晶高温合金具有一定的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、抗冷、热疲劳性能,并有良好的塑性和焊接性。镍基单晶高温合金作为航空发动机涡轮叶片的重要材料,其力学性能对航空发动机有着重大影响,研究其疲劳寿命具有重要意义。镍基单晶高温合金蠕变疲劳损伤及寿命预测一直是国内外学者研究的重点。文章基于蠕变疲劳理论和国内外研究情况,阐述了稳态蠕变本构关系和θ映射蠕变模型,介绍了几种典型的镍基单晶高温合金的蠕变疲劳寿命模型。文章分析指出,当前在工程应用中主要采用单晶合金的蠕变疲劳宏观模型,而微观模型的研究还处于探索阶段,建议用微观模型建立蠕变寿命预测方法,分析微观理论机制,有望提高预测精度与蠕变寿命。

企业论坛_电渣冶金

五元渣密度及在镍基合金工业熔炼的应用

刘立, 赵俊学, 丁五洲, 陈峰, 李小孟

2018 (05): 29-31.

摘要(80) PDF (49) [施引文献] ()

摘要:
实验研究了五元渣（质量分数分别为CaF2 50%65%,CaO 50%65%,Al2O3 18%30%,SiO24%10%,MgO 1%7%）的组元含量、熔化温度（13251463℃）对其密度的影响。随着熔渣温度不断升高,其密度呈下降的趋势,1463℃时五元渣的密度为2.1992.446 g/cm3。65CaF2-9CaO-18Al2O3-8Si O2-7Mg O具有较低的密度（2.199 g/cm3）,较好的流动性,低的粘度和良好的表面张力。3 t电渣炉熔炼Inconel600和Inconel625镍基合金的工业应用结果表明,电渣铸锭成分均匀性良好,[O]≤20×10–6,[N]≤50×10

企业论坛_产品拓展

唐钢1700热轧线卷取机组能力

吕耀强, 张毅勃

2018 (05): 32-34+51.

摘要(97) PDF (68) [施引文献] ()

摘要:
随着市场的拓展和产品的开发,唐钢1700热轧线对高强钢、高级别热轧汽车结构钢、薄规格等高附加值产品的生产逐步加强,生产强度逐渐达到了生产线设备能力的极限。通过对卷取机夹送辊的生产能力以及对夹送辊电机和芯轴电机的最大负载力矩和过载力矩的计算和分析,唐钢1700热轧生产线卷取机组卷取机芯轴电机参数不能满足生产厚规格宽断面的高屈服强度产品的需求。因此在不改变卷取机芯轴电机及其他生产设备参数的情况下,采用双速比减速机,通过使用大速比来提高卷取力矩,从而提高卷取张力,满足了生产需求。

企业论坛_冷轧模型

超高强双相钢DP980冷连轧机组轧制压力模型优化

张四方, 吉飞, 李山桐

2018 (05): 35-39.

摘要(84) PDF (83) [施引文献] ()

摘要:
1000MPa级双相钢DP980的生产是目前各大钢厂冷轧生产线的一大难题。二级设定值的准确性制约着产品酸轧机组轧制稳定性和产品质量。通过结合某2130酸轧机的DP980生产工艺及现场采集数据,采用轧制力离线自适应模型对摩擦因数模型参数及变形抗力模型的参数进行优化。优化前,由于轧制力模型精度不足,导致轧制力偏差最大可达40%,并且由于变形抗力模型存在偏差,使得二级设定过程中,DP980双相钢的轧件塑性刚度系数与实际不符,对AGC控制时的辊缝调整量产生了影响。优化后应用结果表明,消除了二级设定轧制压力偏差40%的严重问题,提高了轧制力模型设定精度,为稳定、高精度生产DP980提供了模型基础。

企业论坛_工艺探究

退火工艺对冷轧热镀锌DP590组织及性能的影响

王鲲鹏, 王建平, 李春城

2018 (05): 40-42.

摘要(82) PDF (121) [施引文献] ()

摘要:
文章选用本钢生产的DP590冷硬板,根据实际生产机组的参数,采用热模拟实验对比分析镀前、后形成马氏体和退火工艺对热镀锌双相钢的组织及性能的影响,实验表明:镀后形成马氏体更有利于降低双相钢的屈强比;结合热模拟实验研究不同温度制度对双相钢组织性能的影响,确定最佳的温度组合。

企业论坛_质量控制

网格实验在冲压失效分析中的应用

杨天一, 赵广东

2018 (05): 43-45.

摘要(61) PDF (33) [施引文献] ()

摘要:
文章简单介绍了网格分析实验方法的基本流程,同时结合具体案例,介绍了如何采用网格实验分析方法对冲压失效的零件进行应变分析,以及根据材料的变形行为、流动分布结合现场零件冲压的实际情况探讨了零件冲压失效开裂的原因,提出了降低产品开裂率的措施。

企业论坛_核电材料

使用ICP-OES测定核级锆锭中7种痕量元素

李刚, 李献军, 汪澜, 党翠玉

2018 (05): 46-48.

摘要(81) PDF (36) [施引文献] ()

摘要:
为解决核级锆铸锭中基体干扰对多种痕量元素同时测定的影响,使用ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱仪）,用氢氟酸和硝酸溶解试样,选择合适的雾化器压力、发射功率、进样速率等参数,采用纯锆标准物质进行基体匹配,选择合适的光谱线,成功地同时测定了核级锆铸锭中7种痕量元素（铝、钙、铬、铁、锗、镁、锰）。本方法准确性和稳定性良好,7种痕量元素理论值与测量平均值接近,多次测量后每一种元素的相对标准偏差在3.1%以下。

工艺与装备_冷轧工艺

本钢SUS304硬态钢冷轧生产工艺

王飞, 张群

2018 (05): 49-51.

摘要(94) PDF (65) [施引文献] ()

摘要:
为迎合市场需求,文章对SUS304钢种的冷轧硬度进行了分析并结合生产实际确定了关键工艺控制参数,编制了生产试制方案。在本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司采用20辊森吉米尔轧机一次轧制—冷带退火酸洗机组—二次轧制—脱脂清洗—拉矫—检验—包装缴库—发货的工艺流程试制了0.30mm×1219mm的SUS304(1/2H)不锈钢冷轧产品。试制检验结果表明,不锈钢冷轧产品各项技术指标完全满足技术条件要求,而且工艺性能良好,得到了用户的认可。

工艺与装备_模具寿命

激光强化法提高锆管轧制用孔型寿命研究进展

毛继军, 施迁, 于军辉

2018 (05): 52-54.

摘要(82) PDF (52) [施引文献] ()

摘要:
激光冲击强化是一种新型金属材料强化技术,能够通过在部件近表面引入残余压应力的方式显著提高金属材料的抗疲劳性能。文章研究了激光强化技术在锆合金冷轧用孔型试块和成品精磨孔型受力区域的应用,并用X射线衍射法测量试块冲击表面层产生的残余压应力大小及深度。结果表明:采用激光强化后的试块残余压应力随着深度的增加而降低,同时还发现在试块约1 mm深度处,其残余压应力数值与淬火后的残余压应力数值基本保持一个水平;采用激光强化后的孔型轧制后的管材尺寸、表面质量、直线度均满足要求、超声和涡流检测结果均合格。退火后管材的室温拉伸、氢化物取向因子以及收缩系数(CSR)检测结果全部满足产品技术条件要求,且与平时生产批次的管材性能基本相当;采用激光强化孔型的方法可有效的提高孔型的使用寿命。

工艺与装备_核电材料

Zr-4合金管材轧制无间隙孔型的应用

施迁, 孙阳平, 于军辉

2018 (05): 55-58.

摘要(87) PDF (35) [施引文献] ()

摘要:
锆合金包壳管是核反应堆的第一个屏障,其主要承担着包裹核芯块的作用。包壳管主要由两辊皮尔格轧制完成生产,该轧制工序影响着包壳管的力学性能和收缩系数（CSR）性能。文章通过室温拉伸实验和CSR实验,对比了无间隙孔型和有间隙孔型对Zr-4合金管材轧制影响。结果表明:使用无间隙孔型轧制出Zr-4合金管材的外径、内径尺寸偏大、椭圆度较小,可为后续工序提供充足的余量;使用无间隙孔型进行Zr-4合金管材轧制可有效的提高轧制生产效率;使用无间隙孔型进行Zr-4合金管材批量轧制生产,轧制后的管材室温抗拉强度、屈服强度、延伸率及CSR性能满足技术指标要求,可以代替有间隙孔型的Zr-4合金管材轧制生产。

Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形过程中织构演变

赵林科, 孙阳平, 于军辉

2018 (05): 59-62.

摘要(76) PDF (83) [施引文献] ()

摘要:
文章通过电子背散射衍射技术（EBSD）对Zr-Sn-Nb-Fe合金管材轧制变形锥体不同变形位置的微观晶粒取向进行分析,研究了Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形过程中织构演变。研究表明:Zr-Sn-Nb-Fe合金管材冷轧变形相对减壁量与相对减径量的比值（Q值）约为1.20时,主要形成<0001>//周向（TD）的晶粒取向,<0001>//径向（RD）的织构含量较少;随着冷轧变形量的增加,<11-20>//轧向（AD）的织构含量急剧减少,<10-10>//轧向（AD）的织构明显增强,<11-20>//轧向（AD）的晶粒逐渐转向<10-10>//轧向（AD）。

工艺与装备_自动控制

利用PLC程序解决起重机大型减速器齿轮啮合冲击问题

王荣强

2018 (05): 63-66.

摘要(100) PDF (31) [施引文献] ()

摘要:
文章对本钢板材炼钢厂接受跨区域260 t铸造起重机的主起升机构减速器存在的齿轮冲击问题进行了深入研究,分析对比了两种解决方案的优劣,确定利用PLC程序对主起升机构运行中实时采集的各种数据信息进行逻辑运算,实现对主起升机构运行状态的判定、操作优化等功能,从而调整主起升运行状态并最终将齿轮冲击消除。该方案逻辑清晰、科学合理、执行方便、简单经济,且最大限度地避免了人为干预,无安全隐患,对大型减速器的安全运行和技术改造有着积极的借鉴意义。

成果展示_产品研发

集装箱用BX550C高强度耐大气腐蚀钢的研发

文小明

2018 (05): 67-70.

摘要(74) PDF (53) [施引文献] ()

摘要:
根据集装箱行业的需求,为减轻箱体自重,并结合船运行业发展需要,集装箱制造原材料的屈服强度由345 MPa提高到550 MPa。本钢针对市场需求,开发研制了集装箱用BX550C高强度耐大气腐蚀钢。产品成分及力学性能符合集装箱行业要求,并具备良好的焊接性能、成形性能、耐大气腐蚀性能,满足了集装箱行业升级换代钢材需求。

590MPa级高扩孔热轧酸洗板组织性能

康海军, 宋涛, 杨得草, 于立伟

2018 (05): 71-74.

摘要(69) PDF (64) [施引文献] ()

摘要:
文章介绍了采用Nb、Cr微合金化并结合热轧控轧控冷工艺生产抗拉强度大于590 MPa显微组织为铁素体+贝氏体的高扩孔热轧酸洗板的生产实践,并从化学元素、热轧工艺等方面分析了影响扩孔性能的因素。研究结果表明,通过合理控制化学成分、高温加热以及设定合理的终轧温度和卷取温度可以保证成品的拉伸性能和扩孔性能,其中Si、Nb、Cr三种元素对获得高扩孔率具有重要作用。该研究对于590 MPa级别高扩孔钢种的进一步推广应用具有重要意义。

成果展示_产品开发

铬对厚规格管线钢组织和性能的影响

吴国玺, 刘艳超

2018 (05): 75-78.

摘要(60) PDF (30) [施引文献] ()

摘要:
厚规格管线钢的韧性稳定控制是研发的关键技术难题。为了提高心部淬透性,通常采用增加Mo合金的方法,但研究发现,随着Mo含量的增加,贝氏体组织中MA组元增加,管线钢韧性明显降低。为了提高淬透性同时减少MA组元形成。文章借助JMatPro软件对不同合金进行理论计算,最终发现Cr具有部分替代Mo的可能;借助金相显微镜、扫描电镜以及力学性能测试等分析手段进行研究分析,结果表明,采用Cr部分替代Mo,管线钢依然可以获得铁素体+贝氏体为主的组织,同时,可有效避免MA组元形成,最终因Cr部分替代Mo使组织中MA组元总量明显减少,进而提高了管线钢韧性,特别是DWTT性能,工业试制后达到了预期目的。

成果展示_服务管理

钢铁企业客户质量投诉服务系统

王雷国, 姚海滨, 武伟

2018 (05): 79-82.

摘要(69) PDF (43) [施引文献] ()

摘要:
对于钢铁企业来说,拓展服务范围、丰富服务手段、提高服务水平、全方位满足客户需求已成为企业全面提升市场竞争力的有力抓手。文章介绍了河钢邯钢根据客户质量投诉管理的职责和功能,结合信息化技术,开发客户质量投诉服务系统,设置客户投诉管理、客户问题改进管理、产品使用说明管理等三大业务模块,为客户质量投诉服务提供客户服务管理平台支撑,实现客户质量投诉的在线交流互动,对每一个步骤进行网络监控,提升了企业客户质量投诉管理的管控水平。邯钢的"互联网+"模式大大提高了企业服务的信息化水平,使整体的客户服务管理更加透明、高效、快捷,有利于提升客户满意度。