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2020年 第01期
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封面故事
庞晓露:问题从实践中来,成果到实践中去
郭涛
2020 (01): 1-3.
摘要
(
217
)
PDF
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24
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[施引文献]
(
)
摘要:
庞晓露,北京科技大学教授,博士生导师,国家优秀青年基金获得者。1999年考入北京科技大学材料学院,因成绩优异被保送读研并攻读博士学位,后留校任教,从此与涂层结下不解之缘。克服多大困难,就上多高台阶,在涂层领域的不畏困难和不懈努力让庞晓露在表面工程领域崭露头角。已累计发表SCI论文近90余篇,包括Acta Mater,Corros Sci等期刊,他引1800多次。问题从实践中来,成果应用到实践中去。从工程实践中凝练关键问题,揭示了膜致韧性基体开裂机制,发展了高温界面结合测量方法。基础研究成果在核电、武器用陀螺仪以及大规模集成电路散热基板等国家重大需求方面获得成功应用,取得了显著经济效益和社会效益。曾获中国腐蚀与防护学会科技进步一等奖和中国机械工业科学技术一等奖以及国家优秀青年基金、霍英东基金、北京市科技新星、香江学者等多项人才项目。
本期导读
2020 (01): 2-3.
摘要
(
164
)
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30
)
[施引文献]
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)
摘要:
<正>学术人生庞晓露:问题从实践中来,成果到实践中去庞晓露,北京科技大学教授,博士生导师,国家优秀青年基金获得者。1999年考入北京科技大学材料学院,因成绩优异被保送读研并攻读博士学位,后留校任教,从此与涂层结下不解之缘。克服多大困难,就上多高台阶,在涂层领域的不畏困难和不懈努力让庞晓露在表面工程
热点聚焦
智慧监测云系统在铅硐山铅锌矿山顶裂隙监测中的应用
董少平
2020 (01): 4-6+12.
摘要
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207
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30
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[施引文献]
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摘要:
铅硐山铅锌矿地下采矿作业形成较大范围采空区,导致地面局部塌陷和变形从而出现山顶大裂隙。为了防止大裂隙影响井下采矿,采用智慧监测云系统对大裂隙进行监测。文章介绍了智慧监测云系统、设备布设原则、监测点位安装,给出了部分监测数据,有利于进一步分析铅硐山铅锌矿山顶大裂隙形成原因及影响范围,采取治理措施,防止裂隙危害。
基于VP-CMT技术的增材制造实验设计
吕庆功
,
张博文
,
张来启
2020 (01): 7-12.
摘要
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217
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65
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[施引文献]
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摘要:
交流冷金属过渡焊(VP-CMT)既具有冷金属过渡焊(CMT)的焊接热输入量小、焊接热影响区窄、无飞溅过渡、焊缝均匀一致、焊件装配精度要求低等特点,而且热输入量进一步降低,在进行薄壁增材制造时,既可显著消除气孔,又可细化晶粒,将力学性能提升到媲美锻造构件的水平,在金属复杂构件成形的成本、效率和质量等方面具有明显优势,是增材制造领域具有发展前景的技术。文章介绍了基于交流冷金属过渡焊接技术(VP-CMT)设计的增材制造实验项目,针对铝合金复杂构件的增材制造成形开展参数设计、三维建模、路径规划与编程、策略优化、打印成形、质量检验等实践环节,将工程材料、金属焊接、机器人应用等多学科知识融合到工程实践活动,不仅有利于加深对增材制造技术原理和实施过程的理解,还有利于培养工程综合应用能力。该实验紧跟科技发展新方向,对丰富工程训练内容和提升工程训练技术水平具有现实意义和借鉴价值。
知识园地
中脊马氏体的特异现象
万民
2020 (01): 13-16.
摘要
(
316
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19
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[施引文献]
(
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摘要:
文章介绍了一种实验中获得的特异马氏体组织,该马氏体组织尺寸大并且模样奇特,可以用"大而奇"来形容。组织尺寸长达0.19 mm,模样奇怪表现为该特异马氏体组织能生成奥氏体中脊,甚至生成近乎相互垂直交叉(接近90°)的两条奥氏体中脊。这种特异马氏体组织在一般情况下是观察不到的,为了不让奇迹悄然消逝,让更多读者了解这一奇特现象,共同探讨相关机理,是笔者撰写此文的初衷。笔者认为马氏体中脊就是晶界,指出马氏体相变的动力是压应力,而相应的切应力是由压应力衍生的产物。
科技前沿
基于M~3组织调控的第三代低合金钢研发进展
谢振家
,
尚成嘉
2020 (01): 17-18.
摘要
(
144
)
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114
)
[施引文献]
(
)
摘要:
随着工程结构用钢朝着建筑设施的高层化、工程设备大型化、抗震耐火安全化以及材料减量经济化方向发展,开发高强、高塑、高韧性、低屈强比以及良好的焊接性能相结合的高性能结构钢产品已经成为人们所关心的热点。北京科技大学尚成嘉教授课题组创新性地提出了多步热处理法,成功在低碳低合金钢中实现了"多相组织、亚稳奥氏体、多尺度析出"(M3)组织,开发了500MPa级以上高强度、高塑性、高韧性的第三代低合金钢。文章梳理了第三代低合金钢组织控制思路,对比分析了第三代低合金钢与传统钢铁材料的力学性能,着重概述了M3组织形成机理(尤其在亚稳奥氏体调控机理)及组织性能关系。最后对第三代低合金钢应用前景及未来的挑战进行了展望。
金刚石基MOSFETs的最新进展
原晓芦
2020 (01): 19-20.
摘要
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144
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70
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[施引文献]
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)
摘要:
<正>随着集成电路工艺步入22 nm工艺节点,传统的硅基金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)所产生的短沟道效应及低的击穿电压使其不再满足高频高功率电子器件领域的需求。近年来,金刚石基MOSFETs的相关研究引起了人们的极大关注。金刚石具有能带间隙宽、导热系数高和载流子迁移率高等优良电学特性,在高温高压高频高功率电子器件应用领域前景广阔。然而,金刚石基电子器件从材料制备到器件应用这一过程的实现还存在诸多挑战,比如大尺寸金刚石晶圆的制备、高质量金刚
生物医用金属材料研究现状与应用进展
张文毓
2020 (01): 21-27.
摘要
(
725
)
PDF
(
2035
)
[施引文献]
(
)
摘要:
生物医用金属材料又称医用金属材料或外科用金属材料,当生物医用金属材料广泛被用于植入材料时,长期的实用性与安全性便成为了对医用金属材料的第一要求。生物医用金属材料在临床上已经取得了广泛的应用,同时也具备重要的深入研究价值。文章综述了生物医用金属材料的最新研究进展,详细介绍了钛基、钴基、镁基、锆基、锌基、铝合金以及不锈钢、钨、贵金属等生物医用金属材料的研究与应用进展,展望了未来研究的发展方向及临床的应用前景。文章指出虽然生物医用金属材料在过去的几十年中已得到较快的发展,但在临床上广泛使用的仍然是有限的几种,因此加大新型医用金属材料的研究并推动其发展显得尤为必要。
AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的研究进展
冯兰
2020 (01): 28-31.
摘要
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303
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270
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[施引文献]
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)
摘要:
镍氢电池相比传统的铅酸电池、镍镉电池具有无Cd污染、无有毒金属元素、耐过充电和过放电等优点。AB5型稀土储氢合金作为镍氢电池的负极材料是目前最成熟并被广泛应用的储氢合金。其中La Ni5是AB5型稀土储氢合金的典型代表,它易活化、平衡氢压适中、压差小、动力学性能优良、抗中毒性能好,但易粉化。研究人员对AB5型稀土储氢合金的综合性能进行了大量的研究,文章分别阐述了合金成分、合金制备工艺、表面改性处理等因素对AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的影响,并指出在合金的实际应用中,应综合考虑该合金的性能及生产成本等。
喷丸技术的发展与研究
鲜鹏
,
李军
2020 (01): 32-36.
摘要
(
534
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PDF
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466
)
[施引文献]
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)
摘要:
喷丸技术的本质是对金属材料或具备一定塑性的非金属材料的一种表面冷加工过程,是常用的表面强化工艺方法,目的是增强零件的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性。由于喷丸强化和喷丸成形设备成本低、操作简便以及加工灵活,因此在机械制造行业得到了非常广泛的应用。文章介绍了喷丸技术的发展现状及喷丸强化与喷丸成形的原理和方法,分析比较了新型喷丸技术相比传统喷丸技术的优缺点以及激光喷丸、超声喷丸、高压水喷丸和复合喷丸等新型喷丸技术的工作原理、优点和发展趋势。此外,还介绍了几种主流的喷丸仿真分析方法。文章指出目前的喷丸仿真技术大多是针对传统喷丸技术的,虽然已经十分接近实验数据,但仍然存在不小的误差,由于新型喷丸技术的出现,喷丸技术的仿真和理论研究空间也十分巨大。
企业论坛
2Cr13Mn9Ni4冷作硬化钢板晶间腐蚀
韩凤军
,
于宗洋
,
许强
,
唐亮
,
房翀
2020 (01): 37-40.
摘要
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79
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PDF
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45
)
[施引文献]
(
)
摘要:
晶间腐蚀将导致不锈钢的强度、塑性和韧性急剧降低,轻者稍经弯曲便可产生裂纹,重者敲击即可碎成粉末。晶间腐蚀不易检测,常造成零件或者设备的突然破坏,危害性很大。2Cr13Mn9Ni4钢常用来制作翼梁、机身、机尾及军械系统中的重要零件,因此研究2Cr13Mn9Ni4不锈钢晶间腐蚀的控制方法具有极为重要的意义。文章在冷加工变形比不同的情况下研究了冷加工对2Cr13Mn9Ni4不锈钢晶间腐蚀及组织性能的影响,同时对比了晶间腐蚀试样在不同的加工状态下晶间腐蚀的倾向情况,为2Cr13Mn9Ni4不锈钢晶间腐蚀的控制及检验提供了依据。
理学Simultix系列X射线荧光光谱仪测定热镀纯锌钢板锌层质量
吴镇君
,
李兰
2020 (01): 41-43.
摘要
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97
)
PDF
(
24
)
[施引文献]
(
)
摘要:
热镀锌锌层质量是判定镀锌板是否合格的重要技术指标,可以用X射线荧光法进行测定。文章介绍了利用理学Simultix系列X射线荧光光谱仪测定热镀纯锌钢板锌层质量的分析方法。通过实验选择了光谱仪的测定条件和参数,并对锌层质量测定分析的精密度和准确度进行了考查。精密度实验的相对标准偏差为0.092%,准确度大于95%,实验结果表明该方法快速、简便,结果准确可靠。
热镀锌双相钢表面色差问题的分析
宋涛
,
陈宇
2020 (01): 44-47.
摘要
(
160
)
PDF
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52
)
[施引文献]
(
)
摘要:
高强度级别热镀锌双相钢产品中合金元素添加较高,在退火过程中表面质量难以控制,经常遇到各种表面质量缺陷。文章针对热镀锌过程中出现的边部色差缺陷进行了分析。通过电镜分析认为色差缺陷是由于表面的粗糙度不同,光滑的表面对光产生镜面反射,肉眼看上去发亮,粗糙的表面对光产生漫反射,肉眼看上去发暗,表面发暗部位的表面粗糙度值较高、抑制层形成不良,造成锌层不均。通过相同的镀锌工艺可以发现,材料在色差缺陷位置存在明显带状组织,这是因为原材料存在热轧遗传,可以采用较大的冷却速度和较低的卷取温度来控制热轧组织的整体均匀性、消除热轧过程的不利影响。
减少φ14 mm螺纹钢HRB400E表面折叠缺陷的生产实践
李维华
,
郑忠玉
,
林致明
,
王伟
2020 (01): 48-50.
摘要
(
87
)
PDF
(
45
)
[施引文献]
(
)
摘要:
三宝钢铁有限公司φ14 mm螺纹钢HRB400E生产过程中,出现了多处折叠缺陷质量事故,文章介绍了通过化学成分、夹杂物和金相组织分析表面折叠缺陷的形成原因,针对钢坯夹杂物来源,采取提高出钢C含量和挡渣成功率、保证吹氩时间等措施,有效减少了钢坯夹杂物,明显改善了表面折叠缺陷,起到了减少质量废品的作用。
工艺与装备
转炉高强度供氧技术
丛铁地
,
彭飞
,
王甲贵
2020 (01): 51-54.
摘要
(
78
)
PDF
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75
)
[施引文献]
(
)
摘要:
针对本钢炼钢厂由于转炉供氧强度不高而严重影响产能的问题,通过现场实践的方法进行了高强度供氧研究、实验标定和氧枪喷头的优化研究。结果表明:当转炉供氧强度达到4.0 m3/(t·min),可缩短供氧时间5.3 min,缩短转炉冶炼周期至35 min以下,大幅度提高转炉作业效率,提高转炉产能12%;有效解决了转炉和铸机的匹配问题,改善转炉冶金效果;氧枪喷头的优化实现了高强度供氧时的喷溅控制。因此高强度供氧工艺技术的研究和应用可以有效降低冶炼成本。
热镀锌产品表面质量的提升
艾厚波
2020 (01): 55-58.
摘要
(
68
)
PDF
(
97
)
[施引文献]
(
)
摘要:
热镀锌钢带多应用于汽车、家电、建材、航空航天和电子等行业中,是目前应用非常广泛的钢铁制品之一,尤其是汽车行业,对镀锌钢带表面质量要求很高。一条现代化、完整的热镀锌机组包含预脱脂、退火、涂覆、轧制和表面处理等多个工序,是一条复合型的生产线。在这样一条生产线中,通过研究影响表面质量的关键工序和因素,与现场实际结合,为实际生产提供了一定的理论依据。
不同退火工艺对800 MPa级热镀锌双相钢组织特征的影响
关琳
,
王建平
,
李沈洋
,
陈宇
2020 (01): 59-61.
摘要
(
111
)
PDF
(
61
)
[施引文献]
(
)
摘要:
利用连退热模拟试验机,针对不同退火工艺进行模拟试验,结合组织以及力学性能测试,探索退火工艺对热镀锌双相钢的影响作用。实验证明:随着退火温度升高,抗拉强度呈先升高后降低的趋势,临界区奥氏体的淬透性降低,产生了贝氏体组织使抗拉强度降低,这是由于退火温度愈高,冷速受限制的程度越大。退火温度在800℃的时候,强度偏低,抗拉强度没有满足780 MPa的标准要求,825℃和850℃退火时,力学性能均满足标准要求,但是850℃退火时的强度略有降低。
大型浮选机内外泡沫槽的矿物回收效果研究
陈金祥
2020 (01): 62-66.
摘要
(
139
)
PDF
(
43
)
[施引文献]
(
)
摘要:
大型浮选机采用内外泡沫槽设计可有效增加溢流堰长度,缩短铜精矿泡沫的迁移距离,使铜精矿泡沫快速排出,但内外泡沫槽的设置易对泡沫区域结构产生影响。文章介绍了KYF-130浮选机主要结构工艺流程,通过对充气量、泡沫取样及应用效果对比,分析了不同作业条件下浮选机内外泡沫槽对矿物回收效果的差异。通过分析指出浮选流程作业条件不同,对泡沫槽结构要求也不尽相同,实际生产中应根据流程特点、铜精矿泡沫特性及测试数据等优化浮选机泡沫槽结构,必要时做出差别设计,从而使浮选铜精矿泡沫回收效果达到最优。
冷轧酸再生机组对除尘的影响
董雪冰
2020 (01): 67-69.
摘要
(
93
)
PDF
(
32
)
[施引文献]
(
)
摘要:
冷轧带钢生产过程中通常使用盐酸酸洗钢板,带钢表面的氧化铁被盐酸洗掉形成氯化亚铁或氯化铁并溶解在盐酸酸洗液中,酸再生机组的主要作用是对反应后的盐酸废液进行回收再生。本钢冷轧厂超薄板酸再生机组由于运行时间较长,需进行改造。文章针对酸再生机组反应装置在正常操作过程中排放氧化铁粉超标现象,结合实际生产运行、管理及设备维护情况,分析了影响再生除尘的重要因素,并采取了相关的控制措施:采用分体式预浓缩器增加气液分离效果,针对烟气进行降温,在排放前对烟气进行雾滴分离处理,对焙烧炉和文丘里预浓缩器喷嘴形式进行重新选型,最终实现达标排放。
成果展示
本钢私有云信息安全设计规划
孙闻初
,
王晓禹
,
刘佳韵
2020 (01): 70-74.
摘要
(
83
)
PDF
(
26
)
[施引文献]
(
)
摘要:
伴随着企业信息化深入普及以及两化融合进程的加速推进,本钢集团信息化平台系统从原有小型机服务器模式逐步升级成为虚拟化云平台的应用支持。文章针对本钢集团云平台搭建过程中所做的信息安全方面的设计规划进行分析和阐述,为本钢建设稳定、高效和敏捷型的私有云平台提供设计方向。
SUS304不锈钢3/4H硬态产品冷轧生产工艺
王鲁宁
2020 (01): 75-77.
摘要
(
232
)
PDF
(
101
)
[施引文献]
(
)
摘要:
304硬态不锈钢根据其硬度不同可分为1/4H、1/2H、3/4H和H四种。为进一步开拓不锈钢市场,逐步完善本钢不锈钢品种结构,文章对SUS304钢种的加工硬化曲线进行研究,并结合现有生产条件编制了SUS304(3/4H)硬态钢的试制工艺方案:20辊森吉米尔轧机轧制→冷带退火酸洗机组脱脂清洗→重卷拉矫。本钢不锈钢冷轧丹东有限责任公司进行了冷轧工艺生产实践,成功制成2.23 mm×1250 mm的SUS304(3/4H)不锈钢冷轧产品,力学性能指标、表面质量和板形均达到用户使用要求。
薄壁管爆破测试用新型密封组件的设计与应用
王伟
,
于军辉
2020 (01): 78-80.
摘要
(
64
)
PDF
(
15
)
[施引文献]
(
)
摘要:
文章介绍了一种基于无扩孔或者焊接工艺并且可适配多种规格管材内压爆破实验的新型密封组件的设计过程。新型密封组件解决了以往内压爆破实验过程中容易产生的数据失真、泄压、安装麻烦等问题,避免了对实验管件径向挤压所造成的变形,避免了通过焊接对管件造成的热影响区。通过开展内压爆破测试实验对新型密封组件的使用效果进行了验证。实验表明新型密封组件具有高效、经济、简单、实用的特点,可以推广应用于各类液压管件的密封和联接,极具应用及推广使用价值。
推广与合作_摄影采编
刘继鸣 优秀摄影作品选登
刘继鸣
2020 (01): 81-81.
摘要
(
142
)
PDF
(
22
)
[施引文献]
(
)
摘要:
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