金属世界

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杨平

2021 (1): 27-35. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0007

摘要(735) HTML (1530) PDF (166)

摘要:
极射投影法是直观的三维方向关系表达法，极射投影图使其变为二维面上的关系。极图除含极射投影的含义外，还包含样品坐标系的信息，涉及样品坐标系的取向或方位，即需要标出晶体坐标系相对于样品坐标系的旋转关系。在晶体学、形变、再结晶及相变等知识的认知学习中使用了用于描述材料内部晶体学方向分布关系或规律的极射赤面投影法与极图，材料科学研究中涉及晶体学理论、现象与规律时常常用到这些图。学生初次学习很难体会到它们有多大的用途并且普遍认为这是个认知难点，而极射赤面投影图与极图两个概念也常常相互混淆。本文从极射赤面投影基本概念入手，介绍了极射投影法的演变历史、相关科学人物故事以及其在数学、几何学、绘图、地质学、摄影技术中的应用，希望有助于分清极射投影图与极图两者的相似处与不同点。通过极射投影图在教学中的应用举例，进一步介绍了极射投影图与极图在材料科学中的应用，达到有针对性解决问题，希望不仅对普通读者，也对初次接触这种方法的研究人员能有所帮助。

纯镍熔炼工艺方法

杨哲, 杨晗, 程伟

2021 (1): 36-39. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0008

摘要(527) HTML (71) PDF (30)

摘要:
纯镍因具有优良的耐腐蚀性、可加工性、电磁学性等而广泛用于化工、海洋装备、核能、蓄电池等行业。文章介绍了纯镍熔炼的主要工艺方法：真空感应熔炼、真空感应加真空自耗双真空熔炼、真空感应熔炼加电渣熔炼双联法、电子束炉熔炼、电子束炉熔炼加真空自耗熔炼、多次真空自耗熔炼等。通过对比各种纯镍熔炼工艺所生产的铸锭质量以及各种熔炼方式所生产的铸锭的后续加工情况，探讨了纯镍不同熔炼方式的优缺点和适用性。

IF钢欠酸洗缺陷机理分析及对策

胡华东, 丁紫正, 潘振华, 王栋

2021 (1): 48-50. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0011

摘要(323) HTML (116) PDF (9)

摘要:
汽车外观件多使用深冲IF钢，表面质量是衡量深冲IF钢的主要评价指标，尤其是汽车行业水性涂料和2C1B工艺的广泛推广，涂层工序的减少以及涂层厚度的降低对汽车板表面质量及控制提出了越来越高的要求。本文以冷轧生产中较常见的欠酸洗缺陷为切入点，全面分析了欠酸洗缺陷形成的根本原因，重点制定了拉矫延伸率、插入量、酸洗最高速度、酸液浓度、酸液温度等参数，通过上述参数的优化根本上解决了欠酸洗缺陷，提高了产品质量稳定性，满足汽车板2C1B涂装工艺要求的目的。

Q235B热轧钢卷横折印缺陷分析

刘岩松, 王旭生, 张楠, 于立伟

2021 (1): 51-53. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0012

摘要(430) HTML (74) PDF (25)

摘要:
通过分析本钢Q235B热轧钢卷横折印缺陷数据，缺陷集中在厚度5.5~6.0 mm的钢卷，主要由热轧工艺控制不稳定造成，通过采取改进措施，提高组织均匀性和强度，横折印缺陷有所改善。发现除了浪形影响横折印缺陷外，板形中凸度指标也是Q235B横折印缺陷的一个重要影响因素，凸度大的钢卷易出现横折印缺陷。通过跟踪对比开卷过程，凸度大的钢卷开卷时轧制边100 mm左右会出现向内翻边的现象，同时横折印出现在板宽中间的位置，距离轧制边100 mm几乎不出现横折印缺陷。因此，控制好凸度有助于避免Q235B横折印缺陷的产生。

热轧带钢异物压入缺陷分析及改进措施

王鹏建

2021 (1): 54-57. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0013

摘要(538) HTML (112) PDF (26)

摘要:
本文介绍了宝钢1580 mm热轧异物压入典型形貌及分布特征，分析了异物压入的五种成因：手清坯遗留的生根毛刺引起的带钢两侧掉落和轧入；咬钢和甩尾时的振动引起的锈蚀和异物的掉落和卷入；带钢头部的翘起或反面的挤压造成的卷入；带钢与侧导板的接触形成的铁屑卷入；WR冷却水造成的异物卷入。制定了钢种替代、设备点检、重点清洗改进等措施，降低了异物压入缺陷发生率和冷轧孔洞发生率，提高了带钢表面质量。

热轧圆钢烂边缺陷成因及控制措施

吴立红, 李洪增

2021 (1): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0014

摘要(386) HTML (57) PDF (15)

摘要:
热轧圆钢烂边是较常见的质量缺陷。本文采用金相显微镜、扫描电镜及能谱等手段对热轧圆钢烂边缺陷进行了表面形貌分析，确定了引起其烂边缺陷的主要原因：较小的烂边主要是由钢水脱氧不良、二冷水冷却不均和角部局部冷却过强等引起的近表面缺陷在加热炉中被氧化,再经多道次轧制缺陷被暴露和扩展而形成；较大的烂边主要是由于卷渣、原材料水分偏大、结晶器冷却条件不良和钢水中[S]、[O]含量高，[Mn]/[S]比较低等原因造成的。采取了优化二冷区配水、改善连铸坯冷却效果、强化转炉冶炼工艺操作、降低钢水[S]含量等措施，提高钢水和铸坯的质量，降低了热轧圆钢烂边缺陷的产生，工业实践效果显著。

高炉炉前数字化生产管理系统的优势

王敏, 任荣霞

2021 (1): 80-83. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0020

摘要(217) HTML (71) PDF (6)

摘要:
高炉炉前工作环境是高炉生产最重要的场所，也是高炉生产劳动强度最大的场所，炉前工作需要完成出渣、出铁操作、控制铁水罐的铁水装入量，完成铁沟耐材的管理、修砌，并负责与炉内操作人员完成必要的通信联络，文章通过对炉前生产管理各个环节深入研究，通过增加静态电子轨道衡、铁水罐红外热像仪、铁水罐号自动识别仪器等措施，建立了数字化生产管理系统，对提高高炉炉前生产效率，提高数据统计的准确性，降低炉前操作人员劳动强度，提升管理的自动化水平，具有非常重要的意义。

Ti-Ni形状记忆合金薄板的试制

程伟, 杨哲, 杨晗, 丁五洲

2021 (1): 84-86. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0021

摘要(342) HTML (54) PDF (14)

摘要:
钛镍形状记忆合金是能将自身的塑性变形在一定温度下自动恢复原始形状的特殊合金。本文研究了Ti-Ni形状记忆合金薄板的制备工艺，主要通过双真空熔炼、锻造、热轧、冷轧等加工工艺过程成功试生产出厚度为0.6 mm、物理性能和化学性能优越的钛镍合金薄板材。结果表明，热轧时要注意中间换向，使得晶间的变形更加均匀，改善合金的可加工性，消除薄板表面细微裂纹；冷轧时，通过多道次轧制和频繁的中间退火，道次变形量控制在1%~2%，总变形量控制在25%~30%，为批量生产奠定了良好的工艺基础。

我的钢铁情怀钢铁梦

曹殿政

2021 (1): 1-4. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0001

摘要(368) HTML (146) PDF (102)

摘要:
曾经有个梦想，考上大学；曾经有个理想，报效祖国。昨天的北京钢铁学院，今天的北京科技大学，那个熟悉又有些朦胧的校园，是我理想实现的地方，是我梦想放飞的地方，是振兴中华的神圣殿堂，是新中国的“钢铁摇篮”，新时代依然在为中国钢铁工业的成长和腾飞而耕耘、播种、开花、结果。这一路，我走过了三十多年，见证了冶金行业成长的点点滴滴，让我为我的母校自豪，为中国钢铁工业骄傲，为我们伟大的祖国振臂高歌。

铜器时代起源以来中西文明的海外拓展特征

毛卫民

2021 (1): 5-11. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0002

摘要(353) HTML (90) PDF (26)

摘要:
铜器是产生世界主要文明的物质基础代表。自铜器时代起源以来，中西方文明分别借助铜器技术和铁器技术崛起。中华文明表现出融合、统一、族群间平等的特征。以先进的冶铁技术和航海造船技术为基础，郑和下西洋的海外拓展行为展示出了中华文明与不同种族和文明平等交流、融合、共赢的特征。在西方开拓、进取、创新等文明特征驱动下，自哥伦布航海行为之后西方的海外扩张获得了历史性成功，攫取了巨大的利益和发展空间，继而带动了全球的工业革命进程。同时，以五眼联盟为代表的西方殖民行为也对海外殖民地的原住民造成了系统性伤害。纵观人类文明进程，中西方文明应平等相待，互相学习与借鉴，促进人类文明的共同繁荣与发展。

3D打印材料的研究与应用

张文毓

2021 (1): 12-19. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0004

摘要(582) HTML (1674) PDF (96)

摘要:
3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术，正在深刻地改变着传统的生产方式和生产工艺。其独特的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”必将在制造业掀起一场革命。当前可用于3D打印的材料已超过200种，其中金属材料(钛合金、不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金、金)、高分子材料(ABS、PA和光敏树脂UV)、陶瓷、复合材料及生物材料等为最常见的3D打印材料。3D打印技术在生物医疗、智能制造、食品、航空航天、海军舰艇、核电、模具、汽车制造业、土木建筑、轨道交通、功能性纺织品、激光3D打印玻璃、考古文物、教育行业、珠宝、鞋类、工业设计、地理信息系统、枪支以及其他领域都有所应用。本文概述了3D打印技术和材料类型，对国内外研究现状进行了介绍，对3D打印材料和技术的应用进展进行了综述。

增材制造用球形钛合金粉等离子制备技术及发展前景分析

王彦军, 张鑫, 张思源, 贾坤乐, 胡晓蕾

2021 (1): 20-23. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0005

摘要(537) HTML (564) PDF (39)

摘要:
近年来金属材料作为3D打印耗材发展迅速，特别是钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金等金属粉末材料大量应用于3D打印技术领域。球形钛合金粉是增材制造（3D打印）耗材最普遍的一种金属材料，文章系统介绍了球形钛合金粉等离子制备方法，包括等离子旋转电极法、等离子火炬雾化法及感应等离子球化法，对各种方法的技术现状进行了分析，并对未来增材制造用球形钛合金粉发展前景进行了展望。

Ti含量对低合金高强钢组织性能的影响

申强, 王忠东, 王建平

2021 (1): 24-26. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0006

摘要(377) HTML (76) PDF (35)

摘要:
低合金高强钢广泛应用于汽车板的加强件，为了更好地适应汽车零部件成形，改善屈强比，提高延伸率，文章探讨了不同含量的Ti对低合金高强钢组织性能的影响。结果表明，在热轧、冷轧工艺相同的条件下，随着合金元素Ti的含量增多屈服强度明显升高，Ti质量分数每增加0.01%，冷轧板屈服强度增大10~15 MPa，抗拉强度增加20~30 MPa，冷轧金相组织为F+(M-A)组元+B少量，随合金成分Ti含量升高，晶粒度变小。

真空感应炉熔炼雾化3D打印镍-钛形状记忆合金丝材和球形粉末

周睿之, 李享, 郭嘉昕, 郭永喜

2021 (1): 40-43. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0009

摘要(262) HTML (103) PDF (14)

摘要:
本文介绍了应用于金属3D打印的医疗器械和外科植入镍-钛形状记忆合金材料性能及制备技术，详细阐述了金属3D打印技术领域的镍-钛形状记忆合金丝材和雾化球形粉末的制备方法。应用真空感应炉熔炼法，结合计算机控制技术、传感技术等智能技术及智能化设备制备的金属3D打印材料将广泛应用于激光熔结成型工艺技术、激光熔覆成型工艺技术、等离子快速沉积工艺等金属3D打印技术中，具有广阔的应用前景。

基于淬火回火的热镀锌工艺对1000 MPa级双相钢组织性能的影响

王亚东, 杨天一, 韩丹, 王亚芬, 陈虹宇

2021 (1): 44-47. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0010

摘要(279) HTML (79) PDF (10)

摘要:
设计C-Si-Mn合金系并添加微合金元素Nb开发1000 MPa级镀锌双相钢，通过热模拟实验机研究实验材料经淬火回火的热镀锌工艺对组织性能的影响。结果表明：显微组织均以岛状弥散分布的马氏体和铁素体基体组成，铁素体晶粒尺寸约为2~4 μm；随淬火温度的升高，实验材料的马氏体体积分数逐渐降低，导致强度降低，延伸率升高；在较高温度淬火回火后，组织中部分马氏体板条界面模糊；实验材料断裂韧窝平均尺寸较小，呈韧性断裂机制，宏观上表现为马氏体自身断裂。实验材料在380 °C淬火并回火处理后，抗拉强度和延伸率实现良好匹配，为1000 MPa级镀锌双相钢退火工艺提供实际指导。

耐海洋腐蚀HRB400cE转炉冶炼生产实践

李维华, 林致明, 王伟, 王光文

2021 (1): 62-64. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0015

摘要(296) HTML (88) PDF (16)

摘要:
HRB400cE为400 MPa级耐海洋腐蚀钢筋，主要应用于盐湖、海洋、沿海一带以及撒化冰盐的道路、桥梁等。三宝钢铁有限公司决定采用微合金化和控轧控冷工艺开发耐海洋腐蚀钢筋HRB400cE。通过设计耐海洋腐蚀钢筋HRB400cE冶炼的化学成分，控制装入制度、供氧制度、造渣制度、温度及终点控制制度、出钢及脱氧合金化制度和吹氩处理等工艺制度，成功冶炼出了化学成分符合国家标准要求的钢液，钢液具有较低的氮含量，冶炼周期均在合理范围内。该钢种在经济性与耐海水腐蚀性方面具有较高利用价值，后续可以批量生产。

挤压及斜轧L80-13Cr无缝管工艺对比分析

庞于思, 张亚彬, 邵海丽, 刘静, 王连华, 王宏伟

2021 (1): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0016

摘要(421) HTML (172) PDF (17)

摘要:
L80-13Cr钢管是一种耐蚀性相对较高的不锈钢石油管材，在湿润CO₂腐蚀环境的油气井以及海洋油气开采中得到广泛应用。其生产基本实现了国产化，但在实际应用中仍然存在许多不足和缺陷。本文通过介绍采用挤压工艺和AR斜轧工艺制造L80-13Cr无缝钢管的特点以及对比分析两种工艺生产的L80-13Cr无缝管的尺寸精度、表面质量、力学性能、硬度、冲击功、金相组织及腐蚀等因素，为生产L80-13Cr无缝钢管提供了实践经验。

基于多体动力学仿真的曲柄连杆机构研究及实践教学

樊百林, 杨光辉, 朱学洋

2021 (1): 71-75. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0017

摘要(337) HTML (98) PDF (12)

摘要:
本文运用ADAMS仿真软件建立发动机曲柄连杆机构多刚体动力学模型，并在最大转矩工况和最高转速工况下进行仿真分析。分析表明连杆构件在运动过程中所承受的最大压缩载荷和最大拉伸载荷与理论值相比误差均小于5%，证明仿真方法合理，同时为连杆的结构设计和改进设计提供了理论依据。通过实践教学与现代设计手段相结合可以使学生对机器机构了解的更加透彻和深入，发动机拆装实践使学生获取产品直观真实的工程机构知识。

小棒锯开动率的提高

葛强

2021 (1): 76-79. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.0018

摘要(196) HTML (69) PDF (7)

摘要:
特钢厂轧钢车间小棒磨切锯组如果在生产中出现故障，将严重影响正常生产，轻则打乱生产计划，重则会导致停机无法生产。该套设备投产使用以来一直处于不良工作状态，给生产带来较大的损失。本文通过对800轧线小棒锯及其附属设备的结构形式及工作原理进行分析，找出小棒锯在使用过程中故障频发点，采取有效措施：减速机传动轴的加固及润滑方式的改进延长减速机的使用寿命；液压缸的改进提高活塞杆的抗弯强度；改变液压缸位置降低爆锯片及锯渣对锯片的影响；并对设备及切削过程优化，从而提高小棒锯的开动率，为小棒生产线的稳定运行提供保障。

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