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2021年 第3期

封面故事
覃京燕:允执信望爱 心怀未来事
王晓慧
2021 (3): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0001
摘要(316) HTML (217) PDF (15)
摘要:
执守教育是唤醒真善美德自然初心,探索允执厥中永续未来;设计是设想美好未来,计谋可期天下。人工智能与大数据,一切取之于民,用之于民,天下为公,方能可持续发展。道阻且长,永葆初心,坚定艺术设计与计算机科学的交叉之路,思考设计的真正追求;心之所向,素履以往,涉足人工智能和创新设计的领域,寻找未来的无限可能;惟精惟一,守正创新,探索量子思维和AI伦理的奥义,发现人机共生的新契约。二十余年,桃李春风,教书育人,在北京科技大学陪伴工业设计系共同成长,开创众多精品课程,获得多项荣誉奖项,她就是覃京燕教授。
中国的钢铁时代
毛卫民, 王开平
2021 (3): 6-12. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0002
摘要(551) HTML (433) PDF (51)
摘要:
中国古代在冶铁制钢技术上具备领先世界的传统优势,然而自工业革命爆发以来中国迅速沦落到极度落后的境地。在石化能源和电力驱动机器以便大规模取代人力的第二次工业革命期间,传统的冶铁制钢技术转变为以大批量、高效率、低成本、优品质为特征的近现代钢铁冶金新技术,人类社会也进入了钢铁时代。中国的钢铁时代滞后于世界步伐,艰辛坎坷、历尽磨难,但改革开放给中国的第二次工业革命注入了强大的生命力。滞后的钢铁时代尚未落幕,中国已经迈开了信息时代的步伐,第二次工业革命与第三乃至第四次工业革命并行发展的中国模式显著缩短了中西方工业发展的差距。
工艺与装备
浅析铝合金板材清洗技术改进
余涛, 闫玉平, 吕阳阳, 刘睿平, 张镭, 雷彤
2021 (3): 55-59. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0013
摘要(423) HTML (153) PDF (19)
摘要:
本文以天津忠旺铝业有限公司现有的2350 mm铝合金板带材清洗拉矫机组为研究对象,通过分析目前生产过程中其清洗段系统的使用现状以及清洗效果,提出清洗段设备的改进方法以及清洗工艺的优化方案。通过对比实验得出结果,通过对清洗设备改进以及工艺方案的改进优化,能够有效降低生产成本、改善铝板清洗后的表面质量。
转炉冶炼新国标螺纹钢HRB500E生产试验
李维华
2021 (3): 59-61. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0014
摘要(380) HTML (193) PDF (19)
摘要:
中国钢铁工业“十二五”发展规划明确提出全面推广使用400、500 MPa高强度螺纹钢筋,促进建筑钢材升级换代和减量应用。本文通过化学成分设计确定了钢筋混凝土用HRB500E螺纹钢的化学成分,通过控制装入制度、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,成功冶炼出了符合国标化学成分要求的钢液。生产试验结果表明,钢液具有较低的氧含量,并且生产试验过程中的钢铁料消耗、合金消耗和冶炼周期均在合理范围内,后续可以批量生产。
低屈强比薄规格管线钢X70 M/A岛的工艺控制
许学利, 文小明
2021 (3): 62-66. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0015
摘要(241) HTML (198) PDF (14)
摘要:
低屈强比高级别管线钢属于第三代管线钢,较传统管线钢更能适应恶劣的工作环境。屈强比偏高的问题在高级别管线钢中普遍存在,特别是薄规格高级别管线钢。管线钢屈强比的研究是当前管道安全性研究的热点问题。低屈强比薄规格管线钢X70获得的组织是针状铁素体+均匀细小弥散的M-A复合组织。本文重点研究了变形量和冷却速度2个工艺参数在本钢2300 mm热轧机组轧制薄规格管线钢X70中对M/A岛形貌、尺寸关系和分布情况的影响。结果表明,增大未在结晶区的变形量和适当降低冷却速度,有利于奥氏体晶粒析出针状铁素体同时析出细化M/A岛复合组织,并使M/A岛组织均匀化。对厚度规格9.75 mm管线钢X70力学性能和韧性指标分析得出,增大粗轧变形量,粗轧的前三道次变形量应在35%~45%。减薄中间坯厚度,适当减小精轧机组的变形量,使组织中的晶粒度不易过细,同时控制层流冷却过程中冷却速度在16~22 ℃/ s,可以获得针状铁素体+均匀细化的M/A岛复合组织。M/A岛复合组织保证薄规格管线钢X70强度和韧性指标良好的同时可以显著降低屈强比。
热镀锌双相钢DP780电阻点焊工艺
王亚东, 王亚芬, 张秀香, 韩丹, 杨天一, 陈虹宇
2021 (3): 67-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0016
摘要(305) HTML (131) PDF (10)
摘要:
为了改善热镀锌双相钢DP780电阻点焊接头微观组织与力学性能,在电阻点焊之后通过增加回火脉冲,对比不同点焊工艺对点焊接头组织、硬度、拉伸载荷和吸收能的影响。结果表明单脉冲工艺下,熔核区组织为粗大的板条马氏体,拉伸载荷较低,增加回火脉冲使熔核区组织细化,熔核区和热影响区的马氏体软化,塑韧性提高,脆硬倾向减小,拉伸实验过程中提高了对断裂发展的抵抗力,拉伸载荷提高,当回火脉冲电流为5 kA,回火脉冲时间为200 ms参数下,可获得满意的焊接机械性能。
离心喷涂方式在轧辊制造中的应用
李爽
2021 (3): 71-76. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0017
摘要(244) HTML (114) PDF (9)
摘要:
离心复合铸造是热轧工作辊主要的制造方式,其中金属型腔涂料挂涂是轧辊辊身离心铸造准备工作中最为关键的工序。以往该工序采用金属型滚挂的方式或手工喷涂方式,存在操作复杂、涂料层厚度不均、气体聚集区域面积大等诸多缺陷。为解决滚挂涂料方式带来的弊端,利用先进的离心喷涂料机设备,在涂料配制、喷涂压力、金属型腔温度控制等操作工艺入手,使金属型腔涂料覆盖更加致密、均匀、易脱模,根本上解决了涂料层带来的质量问题,轧辊辊身铸造光洁度及辊身硬度均匀性得到进一步提高。
冷连轧轧机支撑辊堆焊工艺及使用方案
张云涛, 耿波, 王吉祥, 江波
2021 (3): 77-79. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0018
摘要(236) HTML (107) PDF (22)
摘要:
轧辊堆焊技术日益成熟,成为轧辊修复的主要手段。由于冷轧机组支撑辊使用工况、材质和精度限制,国内冷轧支撑辊堆焊修复应用实例较少。本文以邯钢2180 mm冷轧机组支撑辊为研究对象,系统探讨了堆焊修复工艺,确定了堆焊工艺过程控制关键点,建立了轧辊检测制度和使用方案。跟踪堆焊支撑辊综合服役使用情况,发现支撑辊修复后辊面硬度≥68 HSD,均匀性可以控制在2 HSD以内,其修磨量的平均毫米过钢量与整体锻钢支撑辊相当。堆焊支撑辊的成本约为整体锻钢支撑辊的50%,如果F1~F5机架均使用堆焊支撑辊,轧辊成本可显著降低,推广使用后经济效益可观。
带式焙烧球团厂建设期设备管理维护实践
何相春, 王伟, 黄宽阔
2021 (3): 80-82. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0019
摘要(222) HTML (104) PDF (10)
摘要:
全生命周期管理是设备管理工作的重要任务。本文结合工程建设期设备管理的特点,对首座应用国内技术的大型带式焙烧球团厂建设期设备的管理维护技巧和理念进行了研究。将工厂建设期设备管理维护工作作为设备全生命周期管理的关键环节进行把控,对该阶段设备的安装调试精度、隐蔽项目控制、初期投运维护条件等制约设备有效生命周期的因素提出管理要求。多样化的设备管理维护管控途径及手段都已实际应用于河钢唐钢新区球团厂工程建设。实施结果证明,建设期的设备以良好的状态稳定过渡到生产期,为设备全生命周期具有良好的经济性奠定基础。
热点聚焦
2020年铂族金属行业大事记及点评
姬长征
2021 (3): 13-17. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0003
摘要(300) HTML (210) PDF (10)
摘要:
文章推荐了有色金属工业信息中心评选的铂族金属行业10大事件并进行了点评:中华人民共和国钯锭国家标准制定完成;国务院新能源汽车产业发展规划,鼓励提高铂等关键资源保障能力;汽车催化剂中铂族金属回收受到关注;铂金新品首饰受到消费者欢迎;铂金投资产品加快推出;汽车催化剂以铂代钯取得进展;全球铂族金属供应出现重大缺口;金川集团“贵金属资源综合回收利用项目”投产;贵研资源公司通过国家循环经济标准化试点示范项目考核评估;国内企业海外铂族金属开发取得积极进展。
热处理工艺对爆炸焊接C276/Q345R金属复合板性能的影响
周杰
2021 (3): 18-21. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0004
摘要(318) HTML (166) PDF (21)
摘要:
爆炸焊接C276/Q345R金属复合板兼具哈氏合金C276的高耐蚀性和碳钢Q345R的强度而被广泛应用于航空航天、核电工程和军事装备等重点工程领域。爆炸焊接后的C276/Q345R复合板热处理一直是行业研究热点。本文采用对比分析的方法,对爆炸复合后的C276/Q345R金属复合板进行了一系列热处理实验研究,分析了热处理工艺对复合板力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,采用1120 ℃、30 min水冷的热处理工艺,可以在保证复层具有优异耐蚀性的条件下界面显微硬度得到大幅改善,为后续的机加工艺创造有利条件,对实际生产具有指导作用。
知识园地
霸气的名字 高贵的身价——黄金趣话(1)
贾成厂
2021 (3): 22-26. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0005
摘要(266) HTML (201) PDF (15)
摘要:
说到黄金,你一定不陌生。金是五金(金银铜铁锡)之首,是广受欢迎的贵金属,是非常珍贵的材料,其他金属大多数都荫蔽于金的光环之下。但是,你对金的霸气有所了解吗?你了解“金”与日常生活的密切关系吗?你知道金为什么一直是最受欢迎的金属吗?贾成厂教授“黄金趣话”系列文章之(一):从“金”的霸气、“金”的无处不在、“金”的高贵等方面娓娓道来,从物质分类和金属元素的命名两个方面阐述了“金属之王”称号的由来;用成语故事和典故列举了“金”在我们的生活中无处不在;用人类社会的历史原因、人们的认知程度、黄金的稳定性与保值性等因素分析了“金”高贵身价的缘由。
Inconel 625合金组织的EBSD分析方法探讨
刘爱胜
2021 (3): 27-30. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0006
摘要(598) HTML (192) PDF (173)
摘要:
电子背散射衍射(EBSD)技术广泛用于材料研究,在晶粒取向、应变研究、晶粒度测定、物相鉴定、再结晶、失效机理分析等方面发挥了重要的作用。本文尝试利用EBSD技术对Inconel 625合金的组织进行分析,结果显示固溶后的Inconel 625合金其组织为等轴晶,晶内有大量孪晶。且EBSD可用3种方法统计晶粒尺寸,分别是晶粒形貌直接显示法、表格统计法以及柱状图统计法。EBSD统计晶界角度可知,Inconel 625合金经轧制固溶后,两种类型的晶界数量很多,一种是角度<5°的小角晶界,出现频率约为18%;一种是角度在60°附近的孪晶界,出现频率约为13.8%。EBSD极图和反极图分析显示,Inconel 625合金经轧制固溶后,(111)面及邻近晶面在试样的横向上有轻微的择优取向,(001)面及邻近晶面在试样的法向上有轻微的择优取向。
连退产线剩余长度定位及其应用
王东林, 刘美丽, 张春杰, 李屹
2021 (3): 31-35. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0007
摘要(173) HTML (107) PDF (5)
摘要:
剩余长度定位控制是后处理线开卷机处很重要的一个定位方式。当开卷机处剩余带钢较少时需要入口降速;当带钢基本跑完时需要入口停车。具体何时降速、何时停车,均需要剩余长度定位来完成。本文依托后处理线的程序配置,详细介绍了剩余长度控制原理,并通过一系列剩余长度计算公式对剩余长度定位设定值、定位实际值、定位激活点、定位降速点四个关键因素进行重点阐述,最后通过一起故障实例的讲解,说明了连退产线剩余长度定位的应用。
科技前沿
湿法炼锌溶液脱除有机物的方法与措施
张俊峰, 张伟, 吴才贵, 胡立, 高艳芬
2021 (3): 36-40. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0008
摘要(247) HTML (308) PDF (15)
摘要:
在湿法锌冶炼中,溶液有机物脱除是长期困扰企业高质量发展的一个关键问题。本文通过分析硫酸锌溶液有机物来源,介绍了当前主要的萃取除油工艺技术和硫酸锌脱除有机物技术。通过对比分析各种技术优缺点,综合考虑活性炭吸附脱除有机物具有适应性广,吸附彻底性良好,尽管存在明显缺点但目前仍是企业主要采取的总有机碳脱除方法。
企业论坛
S355JR+Cr钢板边部裂纹分析
郭晓静
2021 (3): 41-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0009
摘要(191) HTML (248) PDF (11)
摘要:
在S355JR+Cr的生产过程中钢板边部出现了大量裂纹。为了查找裂纹产生的原因,采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对缺陷试样进行了检查,同时在生产钢板的连铸板坯截取试样进行了酸浸低倍腐蚀试验,并对铸坯组织形貌进行了检测。结果表明,钢板裂纹部位有大量的氧化物圆点,裂纹两边的组织有局部脱碳现象,连铸坯在边部及角部分布有大量的裂纹,且显微组织中存在大量网状铁素体。通过检测结果综合分析认为,该钢板在连铸生产过程中,板坯在铁素体形成温度区域内矫直而引起铸坯边部形成大量裂纹,在随后热轧过程中,铸坯上原有裂纹在加热和轧制形变过程中扩展而导致钢板边部出现大量裂纹。
SPHE压缩机壳体冲压制耳缺陷分析
董学涛, 金世铨, 王亚东, 董檠阳
2021 (3): 45-48. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0010
摘要(249) HTML (153) PDF (12)
摘要:
热轧酸洗板是表面质量和使用性能介于热轧板和冷轧板之间的中间产品,在冲压SPHE热轧酸洗板制造冰箱压缩机壳体时发现存在批量制耳缺陷。针对此问题,对生产过程进行自查并对缺陷样品进行化学成分、力学性能、金相分析等检测。结果表明引起冲压制耳缺陷的主要原因为:异常混晶组织的出现;钢板存在明显的各向异性;厚度公差及厚度均匀性的控制。制定了具体的解决措施,通过控制合理的终轧温度,降低混晶组织存在的可能,控制钢板合理的织构组分;改善金属流变的协调同步,减少钢板的各向异性程度;调整模具间隙参数并且根据用户的使用要求控制合理的负公差轧制厚度,使制耳缺陷得以有效控制。
轴承套圈裂纹缺陷分析
袁野, 张群
2021 (3): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0011
摘要(224) HTML (89) PDF (13)
摘要:
轴承钢具有高而均匀的硬度、耐磨性以及高的弹性极限,被视为是钢铁生产中要求最严格的钢种之一。本文针对轴承钢GCr15在加工轴承套圈时表面出现条带状和点状裂纹的现象,采用光学显微镜以及扫描电子显微镜对裂纹进行观察,并进行能谱分析,对产生裂纹的原因进行分析。结果表明条带裂纹是氧化铁皮脱落残留的凹坑;点状裂纹是水口结瘤脱落的外生非金属夹杂物而导致的裂纹萌生。在生产中应对轴承钢炼钢工艺钢包水口下渣进行严格控制,减少中间包耐材侵蚀及水口结瘤,从而防止此类缺陷产生。
镀锡板表面白线缺陷分析及改善
崔宏涛, 高洪刚
2021 (3): 52-54. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0012
摘要(537) HTML (130) PDF (21)
摘要:
镀锡板具有表面质量要求高、工艺复杂等特点。针对镀锡板用户反映存在白线、脱皮等表面缺陷,本文通过金相显微镜、扫描电子显微镜对缺陷的形貌及成分进行分析,结合工艺过程研究指出:在炼钢、冷轧生产过程中的夹杂、氧化铁皮是出现白线、起皮缺陷的内生原因,最终产品厚度规格过薄而在轧制过程中将缺陷显露出来,并且镀锡板厚度规格薄从而镀层薄使得缺陷无法遮盖。通过炼钢过程加快凝固冷却速度并加入电子搅拌、优化酸轧轧辊管理制度、提高酸洗液温度等工艺措施,使白线、脱皮缺陷的降级比例降低至0.33%。
成果展示
易切削曲轴钢S45CrS中氧含量对硫化物形态的影响
张群, 阚开
2021 (3): 83-87. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0020
摘要(271) HTML (106) PDF (15)
摘要:
易切削曲轴钢S45CrS具有组织致密、承受载荷大、耐热性好、硬度均匀性好等特点,常用于制作发动机中承受冲击载荷和传递动力的重要零件。S45CrS钢中硫化物(Mn、Fe)S的形态分为三类:I类为大小不同的球形;II类在钢的晶界以很细的链条状析出,属于晶界硫化物;III类形状为块状的单相夹杂物,在钢中分布无规则。硫化物的形态直接影响钢材的力学性能和切削性能,而硫化物呈球状或纺锤状比线条状更有利于切削性能的提高。本文通过电子显微镜对易切削非调质钢S45CrS低倍试片的中心、1/2半径和边缘处形貌及具体硫化物夹杂物分析,发现有氧元素存在的条件下硫化物夹杂物形态更接近圆形或椭圆形,氧含量越高效果越明显,促进了I类和III类硫化物的形成。
一种新型钒钛磁铁矿电炉渣硫酸高效酸浸方法
聂文林
2021 (3): 88-90. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.03.0021
摘要(695) HTML (159) PDF (17)
摘要:
钒钛磁铁矿电炉渣由于杂质含量高且钛含量低而难以酸解。本文介绍了一种新型钒钛磁铁矿电炉渣硫酸高效酸浸方法,通过强化硫酸酸解条件并采用废酸进行二次酸浸,能够大幅提高钒钛磁铁矿电炉渣中钛的提取率,最终得到的酸浸渣中二氧化钛质量分数仅为3.14%,黑钛石基本反应完全。该工艺方法为难酸解钛渣提供了一种较为经济环保的硫酸高效酸浸方法。