金属世界

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郭晶, 孙倬, 宋博

2023 (4): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.2102

摘要(172) HTML (26) PDF (22)

摘要:
为研究热成形钢在白车身正面碰撞中的性能影响，以PHS1800为例，通过实验获得PHS1800的高速拉伸性能，建立其碰撞材料卡片。用PHS1800热成形钢替代部分先进高强钢，采用前处理Hypermesh软件对白车身零部件进行网格划分，建立有效的车身碰撞数模，进行正面碰撞性能模拟，计算结果表明热成形钢替代先进高强钢，能够在达到轻量化目的同时，有效提升车身碰撞性能，确保乘车人员被动安全。

热镀锌DP980脱锌原因分析及措施

郑艳坤, 巫雪松, 马孟宁, 韩志刚, 段晓溪

2023 (4): 6-11. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.2001

摘要(184) HTML (76) PDF (32)

摘要:
分析了高强钢热镀锌的可镀性影响因素，通过扫描电镜、辉光放电光谱检测（GDS）等对DP980脱锌样板进行了成分分析，得出B元素的表面富集和选择性氧化导致Fe₂Al₅抑制层无法形成，致使锌层与基体的结合力较差，形成脱锌缺陷。反查工艺参数后发现，炉鼻子露点在−50 °C时B元素在带钢表面的外氧化严重。为了能同时控制山峰纹和脱锌缺陷，在镀锌线退火炉增设加湿装置，实现B元素在带钢次表层氧化。从而使高强钢汽车板产品表面质量得到了极大提高。

基于现有工艺流程提高余热利用的措施探讨

谭杜

2023 (4): 12-17. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.2002

摘要(110) HTML (15) PDF (9)

摘要:
在现有的连铸到加热炉工艺流程基础上提高余热利用能力可以获得低碳排放和直接经济效益。本文基于一个带有普遍性的大方坯实际案例，现阶段无法通过高拉速来实现近终型和直送直轧，因此提高到达加热炉的定尺铸坯温度从而提高余热利用很有必要；基于此给出了现有可能提高到达加热炉定尺铸坯温度的措施，并对每种措施进行定量的分析。通过分析可以得出：1）措施分为连铸段和输送段两段展开，对比输送段，提高连铸段的温度可以获得整体铸坯温度的提升，余热利用效率更高；2）厂房密闭性对提升余热利用也是一个重要影响因素，基于大量的实测、经验和模型计算，以“附加换热系数”的形式实现厂房密闭性的半定量化；3）在连铸段内进行相应改造，拉速提高0.1 m/min、二冷采用弱冷和切前保温，使铸坯温度整体提升40 °C以上，显著提高余热利用水平。

砷哭了，不是重金属的“重金属”

张玮玮, 柳荫, 常璐璐

2023 (4): 18-21. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.03.0182

摘要(350) HTML (55) PDF (43)

摘要:
重金属在生活中是非常常见的金属，与人类密切相关，重金属也因其生物积累、不可降解，有毒等特性，导致环境污染或中毒事件时有发生，而被社会各界广泛关注，尤以铅、汞、镉、铬、砷五类元素为主，因此会有很多人误以为砷属于重金属，本文对重金属的定义、危害，砷、砷的化合物及其与重金属的关系进行了介绍，希望帮助人们对砷元素有一个更加全面的认识，不再对其产生误解。

使用量最大的金属——铁的趣闻（1）

贾成厂

2023 (4): 22-26. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.04.1185

摘要(151) HTML (30) PDF (15)

摘要:
说到钢铁，大家一定不陌生，它与我们的社会发展和日常生活密切相关。然而，你知道钢铁的生产量吗，其产量竟然相当于第2~9名金属产量总和的10倍！而且，中国的钢产量要占到全球的一半以上！钢铁还有非常广泛的用途，在我们的周围无处不在。铁还是最便宜的金属，其价格仅有金的约七万分之一。下面就让我们一起来了解一下我们最“熟悉”的铁吧。

金属器时代的发展与中西方社会的分封制度

毛卫民, 王开平

2023 (4): 27-32. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.05.0183

摘要(155) HTML (33) PDF (23)

摘要:
繁荣的铜器时代导致中国各地先民逐渐融合成了统一的华夏民族，并在铜器时代的鼎盛时期借助分封制建立了周王朝政权统一治理下、由同属于华夏民族的各诸侯国组合而成的封建制国家，这种分封制从公元前1040年至公元前221年共延续了800多年。欠发达的铜器时代及后续繁荣发展的铁器时代使得西方文明各族群呈现对外扩张和相对独立发展的特征。中国封建制结束约700年后，在基督教神权理念覆盖下的中世纪欧洲，分属于不同民族的各独立国家基于附庸采邑的分封制建立了从5世纪至15世纪、延续了千余年的封建制。历史上，中西方社会的分封制和封建社会在形式上类似、也存在特定差异；但本质上都明显区别于中国两千多年皇权专制时期的社会制度。

马氏体相变大师M. Cohen教授与课程教学及我国材料学家的交往

杨平

2023 (4): 33-40. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.05.1781

摘要(193) HTML (41) PDF (25)

摘要:
美国麻省理工学院的Cohen教授以其马氏体相变理论闻名于世，他也是中国人民的老朋友，与我国著名的材料科学家们有着深厚的友谊；在材科基课程中若干基本概念或知识点与他相关。本文从课程教学的角度讨论了3个方面的历史事件，希望能帮助相关专业授课教师和课程学习者更深层地理解相关知识点及背后的历史，将人文历史文化与专业理论有机结合，促进教学、科研及学习。

基于工业互联网的钢桥板单元智能焊接系统

汤晨宇, 吴栋良

2023 (4): 41-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.1502

摘要(131) HTML (17) PDF (16)

摘要:
随着钢桥的快速发展，整体质量要求越来越高，智能化要求越来越多。目前业内很多公司都拥有自动化焊接系统、焊接机器人等设备，但自动化设备、生产线、机器人并不代表智能化。文章阐述了某重型装备制造企业以工业互联网为基础，通过对自动化焊接系统的改造、焊接机器人的系统升级，并进行相应的软件系统的应用，实现设备实时数据的读取、传输、存储、运算和展示，完成钢桥板单元智能焊接系统的初步研究，同时还针对智能焊接系统的进一步智能化升级方向进行了探讨与研究。

高塑性TC4钛合金医用棒材制造工艺对组织和性能的影响

董洁, 刘洋, 刘东虎, 余洁

2023 (4): 45-48. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.04.3003

摘要(175) HTML (113) PDF (15)

摘要:
TC4是一种强度高、塑性良好且应用广泛的钛合金。本文通过不同的拉拔模数和拉拔速度进行4种拉拔工艺试制ϕ7.5 mm TC4钛合金医用棒材。并且对通过4种拉拔工艺，5种温度热处理制度获得20个实验方案的棒材进行显微组织和力学性能对比。实验结果表明：二模拉拔、三模拉拔在700~750 °C热处理时，获得力学性能满足：抗拉强度R_m≥930 MPa、规定塑性延伸强度R_p0.2≥860 MPa、断后伸长率A≥16%、断面收缩率Z≥30%，高倍组织达到标准GB/T 13810—2017的要求。棒材软化明显，内部残余应力得到充分消除，棒材的强度值和塑性值配比最佳。

核级锆材质量控制——基于故障树法的Zr-4棒材氢元素检测超标原因排查分析

王燕

2023 (4): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.0801

摘要(119) HTML (20) PDF (6)

摘要:
在Zr-4棒材的失效形式中，氢致开裂是最隐蔽且又破坏最大的失效形式。其主要表现为锆与氢反应形成ZrH_x产物，该产物易分解，从而产生裂纹源，影响Zr-4棒材的质量，严重威胁核反应堆的安全。某公司在Zr-4段塞棒的材加工过程中，出现Zr-4棒材成品的氢元素检测超标现象。本文基于故障树的方法，通过实验室检测对比实验、Zr-4棒材的生产工艺排查、生产设备排查、人员技能排查及质量体系排查对比，研究了Zr-4棒材氢元素检测超标的原因。结果表明：Zr-4棒材热旋锻过程工序可能导致Zr-4棒材氢元素数值结果异常。通过原因排查，机理分析和工艺改进，确定了Zr-4棒材氢元素检测异常的质量改进方法，为我国核级锆材生产工艺控制过程的质量管理提供了一种新方法和新思路，为我国核反应堆的安全提供保证。

深冲钢酸轧断带的原因分析和改进措施

梁亚, 张冲冲, 孙冰

2023 (4): 52-57. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.01.1102

摘要(130) HTML (31) PDF (11)

摘要:
断带是酸轧生产中常见的一种生产事故，尤其是作为软钢系列的深冲钢，给正常的工业生产带来很大的影响，造成较大的经济损失。通过分析研究深冲钢在酸轧生产过程中的断带，发现造成断带的主要因素为原料卷中含有Al₂O₃和保护渣等夹杂、孔洞，轧制力及轧制参数设置不当等。为了减少深冲钢的酸轧断带，根据分析出的原因制定有针对性的改进措施，断带改善明显。

唐钢管线钢舌状翘皮缺陷成因与控制方法

杨小波, 张通, 许可, 赵启扬

2023 (4): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.3101

摘要(126) HTML (21) PDF (14)

摘要:
针对唐钢管线钢X80M热轧板出现的批量边部舌状翘皮缺陷问题，使用电子显微镜对边部的舌状翘皮缺陷进行金相组织微观确认，发现在舌状翘皮区域出现了了不明显脱碳层和氧化铁，并伴有Mn、Si等成分，通过进行同批次板坯不同的翻面、切角、定宽等方面进行测验，对舌状翘皮缺陷形成原因进行机理探析。得出连铸坯角横裂是导致此次边部舌状翘皮缺陷的根本因素，同时热轧过程定宽机定宽量决定了舌状翘皮距边部的位置，通过加强板坯质量管理，对连铸坯进行有效的使用倒角结晶器、火焰切角，减少定宽量是确保板坯无缺陷轧制和减少客户使用过程中的问题的有效手段。

本钢7号高炉炉况强化实践

丁洪海, 周洋

2023 (4): 62-64. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.09.2702

摘要(147) HTML (97) PDF (11)

摘要:
本钢7号高炉采用中心加焦的布料模式，边缘过重导致产量和燃耗水平不佳，通过轻负荷、开边缘、减中心和提产量四步调整，经过一个月的炉况强化，高炉压量关系逐步改善，有效提高了煤气利用率水平，缓解了压量关系，鼓风动能大幅度提升，经调整后高炉参数稳定，炉温合适，壁体温度均匀、渣皮稳定，产量稳步提升至6850 t/d以上，焦比下降至370 kg/t，燃料比下降至525 kg/t，实现了产量的提升和能耗的降低，达到了预期的调整目标。

高Cr复合铸钢轧辊辊颈断裂事故的原因分析与管控

唐天博

2023 (4): 65-69. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.0901

摘要(122) HTML (17) PDF (16)

摘要:
本钢1880热轧(FTSR)产线为2005年投产的薄板坯连铸连轧产线，与国内同类产线一样，它具有薄规格轧制能力强，综合能耗低的特点。其荒轧机架工作辊主要采用高Cr复合铸钢材质，2019年2月和8月，某厂家的荒轧高铬钢材质的工作辊在使用过程中出现传动侧辊颈断裂事故，造成整条产线停浇待产，生产连续性被打破。针对这一情况，分析出荒轧工作辊辊颈断裂的共性问题和原因——辊颈存在热节。结合无损探伤检测方式提出了相应的预防管控措施。措施实施后，断辊问题基本控制，后续轧辊使用过程中未再发生此类事故，解决了生产问题。

GH2132合金的焊接裂纹分析

刘爱胜

2023 (4): 70-72. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.01.1301

摘要(204) HTML (20) PDF (30)

摘要:
GH2132板材焊接时出现焊缝开裂，为寻找开裂原因，解决开裂问题，对焊缝取样，利用光学显微镜和扫描电镜观察焊缝组织；对试样做拉伸实验，利用扫描电镜分析拉伸断口。结果表明，焊缝组织晶界上存在大量的富Ti、Mo的低熔点相，组织中有较多的生长孪晶。焊缝组织层错能较低，焊后冷却速度大，热应力大。焊缝断口上存在3类区域，分别为未熔合区、晶界开裂区以及韧性断裂区。晶界低熔点相的大量密集分布以及焊后较大的热应力共同导致了晶界沿析出相开裂。焊缝中同时存在未熔合区导致的内部孔洞和晶界低熔点相导致的结晶裂纹。

垃圾焚烧炉用耐热铸钢护板腐蚀破坏分析及改进

王春奕, 朱斌, 张全新, 胡毅

2023 (4): 73-76. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.01.1302

摘要(89) HTML (17) PDF (10)

摘要:
通过耐热铸钢护板的化学成分分析、力学性能试验、显微组织观察，结合服役环境对垃圾焚烧炉用铸钢护板腐蚀破坏的原因进行了研究，并针对原因提出了改进措施。结果表明，铸钢护板的腐蚀破坏是在垃圾渗滤液的化学腐蚀和高温氧化腐蚀两方面的综合作用下所导致，铸钢护板碳含量偏高，组织中存在较多碳化物，是铸钢护板沿晶腐蚀破坏的主要原因，铸钢护板内部存在明显疏松缺陷，铸件致密性差，加速了护板的腐蚀破坏。一方面可通过优化铸钢护板成分设计，降低其碳含量，同时在钢中加入适宜的合金元素，以提高铸件在服役环境下的耐蚀性，另一方面，应改进铸造工艺，提高铸件内部质量，从而保证铸钢护板的使用寿命。

65Mn钢LF-RH精炼双联生产实践

刘冠华, 贾军艳, 高燕, 董继亮, 花竞争

2023 (4): 77-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.12.1501

摘要(135) HTML (103) PDF (25)

摘要:
为满足65Mn钢高洁净度要求，某钢厂提出精炼双联解决方案，制定转炉（BOF）—钢包精炼（LF）—真空循环脱气精炼（RH）—连铸（CC）双联工艺路线。转炉终点O质量分数控制0.05%以下，LF不进行钙处理，RH真空度小于270 Pa，纯脱气时间大于6 min，连铸过热度设定15~30 °C，目标拉速1.1 m/min，加热炉空燃比控制在0.7以下，终轧温度设定为900 °C，卷取温度设定为700 °C。结果表明，热轧成品卷夹杂物评级为B类细系0.5级，满足客户性能指标。生产实践表明，精炼双联工艺有效降低了65Mn钢中非金属夹杂物含量，也为其他高碳钢精炼双联提供了借鉴经验。