金属世界

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温雨欣, 张勇

2023 (5): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.07.1485

摘要(1274) HTML (82) PDF (72)

摘要:
探索新型材料是人类文明进步过程中的永恒追求，特别是应对极端环境或极端条件的应用。21世纪最热门的合金材料非高熵合金莫属。传统合金材料一般只有1~2种主元素，通过添加少量的其他组分来优化材料性能，而高熵合金则含有多种元素（一般3种及以上），能在合金材料界占有一席之地不仅仅是它独特的设计理念，更是它的优异力学性能和功能特性。下面就来简要介绍一下高熵合金为何与众不同又独具魅力！

高强抗氢脆钢的设计与工程化实践

石荣建, 杜智煜, 庞晓露

2023 (5): 7-13. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.09.0702

摘要(1197) HTML (61) PDF (33)

摘要:
在碳达峰和碳中和的时代背景下，新型钢铁材料的高强韧化及氢的安全利用迫切需要开发抗氢脆性能优异的高强钢。金属材料的强度、抗氢脆性能难以协同提升是一个交叉的科学与工程难题，开发高强度、高抗氢脆性能的高强韧钢，对氢能安全利用以及实现钢铁工业碳中和目标具有重要的理论指导和应用价值。

Silver Bridge坍塌事件——焊接疲劳缺陷惹的祸

易竺霖, 马江南, 高灵清

2023 (5): 14-20. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.01.1501

摘要(216) HTML (65) PDF (23)

摘要:
生活中人们经常和“疲劳”打交道，小到铁丝断裂、自行车链条损坏；大到飞机失事、桥梁倒塌、船舶沉没，都是“疲劳”在作祟。而焊接结构由于焊接缺陷的存在，更易发生疲劳失效。由钢结构搭建而成的Silver Bridge就曾因为疲劳失效而坍塌，给人们带来血与泪的教训。因此，掌握焊接结构疲劳寿命的计算和延长寿命的方法，才能够让焊接结构更安全、更可靠地为社会发展做贡献。

课程知识应用、古代钢制兵器检测与北京科技大学科学技术史学科建设

杨平

2023 (5): 21-28. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.07.1185

摘要(261) HTML (28) PDF (46)

摘要:
北京科技大学材料科学与工程和科学技术史是学校4个国家一流学科中的2个。科学技术史学科创始人柯俊院士等早年来自金相或金物专业，因此两个学科有着特殊而密切的历史渊源。出土的金属文物是两个学科交流的共同研究载体，也是跨学科思想火花碰撞的交汇点。本文以检测西汉出土钢制兵器为聚焦点，通过带领授课学生并从材料科学基础课程知识为出发点，与考古学学者一同开展检测、分析、研讨，感受由文物展现出的有趣的考古学人文历史故事；同时重温柯先生等老一代材料学家、科技考古学家的经典文献、经典金相法鉴别案例以及学科建设等活动的轨迹，总结了相关活动的经验，整理出了典型的课程思政教学案例，丰富了课程教学资源。

金属的使用与演变至今的人类古代文明

毛卫民, 王开平

2023 (5): 29-35. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.05.2381

摘要(193) HTML (43) PDF (42)

摘要:
生产力达到温饱有余的水平是人类社会进入文明时代的前提和基础，人工冶铜技术和铜器的使用是萌生文明极为重要的物质基础，而玉器的大量制作和使用则可以证明生产力水平已经实现了温饱有余。在全世界范围可确认出远古苏美尔、远古埃及、远古印度、远古中华等四大远古文明；其他文明均出现于随后的历史演变过程中。所有历史上已知的文明分属于“泛环地中海文明区”和“泛东方文明区”两大范围，在公元纪年之前各种文明的演变分别在所处的大文明区内交互影响，但很难、且很少跨越两大文明区的边界。“泛东方文明区”最重要、借助发达铜器崛起的中华文明源自公元前30世纪，而“泛环地中海文明区”内具有重要影响、借助发达的铁器崛起的西方文明源自公元前13世纪的古希腊文明。

2024铝合金黑色微弧氧化膜制备与性能研究

刘志扬

2023 (5): 36-41. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1601

摘要(229) HTML (51) PDF (21)

摘要:
通过在电解液中添加着色剂NH₄VO₃，在2024铝合金表面制备黑色微弧氧化膜。通过改变频率、占空比、反应时间等工艺参数，研究了工艺参数对氧化膜的厚度、耐腐蚀性、表面形貌及结构的影响。结果表明，在(NaPO₃)₆–Na₂SiO₃体系下，在恒流模式中，电流密度在10 A/dm²，频率在500 Hz，占空比为20%，反应时间4 min时，综合性能最好。

精密铸造用0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢热力学模拟及热物性能预测

袁程, 范晔, 孙涛, 滕树满

2023 (5): 42-47. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.2101

摘要(167) HTML (46) PDF (9)

摘要:
采用Jmatpro热力学计算软件对精密铸造用0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行热力学计算，模拟分析了该不锈钢的热力学平衡相组成、连续转变冷却曲线（CCT）、连续加热奥氏体化曲线（TTA）、最佳淬火温度及回火温度，最后预测了热物性能参数。计算结果表明：室温下该不锈钢平衡相质量分数分别为72.92%铁素体、15.51%碳氮化物、6.33% G相、4% Cu固溶体、1.23% M₂₃C₆，该不锈钢固溶温度区间为1030~1080 °C，最佳回火温度为550 °C，最终预测了热物性能参数，以期为现场实际热处理工艺制定提供一定的理论指导和依据。

面向轻量化的热成形钢白车身刚度分析

郭晶, 宋博, 王铭泽

2023 (5): 48-52. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.01.1702

摘要(140) HTML (26) PDF (16)

摘要:
基于有限元分析，在满足白车身设计规范的前提下，用热成形钢PHS2000替代部分传统高强钢，进行白车身轻量化的刚度分析研究。根据白车身结构安全性能要求，建立弯曲刚度和扭转刚度的有限元模型，以传统高强钢材料白车身的刚度分析结果为基准，进行以热成形钢PHS2000为替代材料的白车身轻量化开发，保证车身性能符合相关要求。结果表明：在满足白车身刚度设计规范前提下，热成形钢替代传统高强钢能实现白车身减重5.28%，满足轻量化设计要求。

热镀锌带钢锌渣缺陷产生机理及控制措施

宋青松, 马孟宁, 马幸江, 侯耿杰, 段晓溪

2023 (5): 53-56. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1001

摘要(160) HTML (44) PDF (22)

摘要:
结合国内某冷轧镀锌现场实际情况，对热镀锌机组带钢表面锌渣产生的机理进行了分析，重点探讨了锌渣缺陷产生的主要影响因素，包括带钢表面清洁度、锌锅锌液温度、锌锅锌液成分。介绍了生产现场采用的有效控制措施：严格控制原料表面质量和清洗后带钢表面质量；根据不同的产品规格（宽度、厚度）调整带钢入锅温度，保证锌锅锌液的热平衡；增加炉鼻子排渣系统；制定锅辊辊系管理要求等。研究结果对镀锌板锌渣缺陷控制相关的生产质量管理工作有一定的借鉴意义。

酸轧机组中激光焊机焊缝检测系统的应用

王硕

2023 (5): 57-60. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.01.1402

摘要(140) HTML (28) PDF (9)

摘要:
研究了焊缝检测系统（QCDS）在冷轧厂酸轧机组米巴赫激光焊机上的应用，通过QCDS的技术检测手段，加上数据分析，现场操作人员可以从焊缝形貌，焊缝真实数据等参数整体上判断焊缝的质量，通过QCDS数据的检测可以动态的监控焊接参数的合理性，从而优化参数减少断带率。

镀锌制管表面黑变缺陷机理及控制策略

黄友坡, 王中辉, 门均磊

2023 (5): 61-65. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.1001

摘要(124) HTML (42) PDF (14)

摘要:
镀锌产品广泛应于畜牧、光伏及健身器材制管行业，但制管后表面黑线问题制约着产品的应用与推广。采用X射线光电子能谱仪对正常区域与黑变区域锌层进行检测，发现镀锌产品的制管黑线缺陷属于摩擦类黑变而非腐蚀类黑变。镀锌前采用平整机大压下工艺改善热轧基板轮廓起伏，改善摩擦条件；基于摩擦实验研究钝化膜润滑性对摩擦磨损的影响，改良钝化液降低摩擦系数；将改善基板状态与改良钝化液相结合，最终实现控制镀锌制管表面黑变缺陷。

铼酸铵提纯技术研究

贾坤乐, 李曹兵, 彭鹰, 王芦燕

2023 (5): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1501

摘要(228) HTML (27) PDF (14)

摘要:
采用紫外光照+离子交换组合工艺提纯铼酸铵，并在离子交换前预热铼酸铵溶液及离子交换树脂柱。采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-MS）测定杂质元素质量分数。讨论了紫外光照、紫外光照时间、预热温度、预热时间等工艺对铼酸铵中金属杂质质量分数的影响。研究表明：采用紫外光照2 h，预热温度60 °C，预热时间0.5 h后进行离子交换提纯后的铼酸铵纯度最佳，Be、Mg、Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Mo、Pb、W、Sn、Ni、Sb、Bi、Tl等元素杂质质量分数均在1×10^-6以下，铼酸铵纯度＞99.99%。

基于焊缝缺陷的板带激光焊机焊缝质量在线检测系统

郭利华, 李张翼

2023 (5): 71-75. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1701

摘要(231) HTML (31) PDF (10)

摘要:
焊缝表面形貌检测主要是指通过传感器对焊缝的表面形貌进行分析，通过提取影响焊缝的余高、凹陷或错边等缺陷对焊缝质量进行判断。直接获取焊缝表面形貌、表面几何缺陷进行质量分析和在线检测具有直观性，非接触性等优点，在激光焊接焊缝表面检测上具有广泛的应用前景。本文分析了几种成熟的激光焊机焊缝表面质量检测方法，并根据焊缝质量缺陷类型，开发可应用于各种连续生产线的焊缝质量在线检测系统，实用效果良好。

退火温度和带速对980 MPa级热镀锌复相钢组织及力学性能的影响

刘鹏飞, 陈宇, 杨波, 刘宏亮

2023 (5): 76-79. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1402

摘要(149) HTML (23) PDF (15)

摘要:
采用奥钢联连退热模拟实验机研究不同退火工艺对980 MPa级复相钢组织及力学性能的影响规律，为该钢种连退镀锌实际生产机组的工艺制定以及优化提供指导。实验结果验证：980 MPa级复相钢经连退镀锌工艺处理后的组织结构为铁素体、贝氏体和马氏体。随着退火温度的不断升高，由于过度奥氏体化使得实验钢组织的马氏体含量先升高后降低，屈服强度和抗拉强度呈现先降低后升高趋势。退火温度为800 °C及以上时，组织比较均匀且可以获得抗拉强度大于980 MPa的复相钢。带钢运行速度从60提高到80 m/min，马氏体体积分数呈现逐渐增加的趋势，实验钢的屈服强度不断提高，抗拉强度先升高后降低。

热处理工艺对50CrVA弹簧钢表面状态和疲劳性能的影响

王文博, 胡生双, 张锰, 杨平

2023 (5): 80-82. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.0701

摘要(184) HTML (50) PDF (31)

摘要:
利用光学金相、扫描电镜以及疲劳试验等手段研究了真空、空气热处理工艺对50CrVA弹簧钢疲劳性能和显微组织的影响。结果表明：两种热处理工艺下材料的疲劳性能差异明显，真空热处理工艺的疲劳性能显著优于空气热处理工艺，中值疲劳极限提高了30.8%；两种热处理工艺的断口宏、微观形貌无明显差异，均为表面单源起裂。材料的表面状态对疲劳寿命影响较大，空气热处理工艺的吹砂工序在试样表面引起微观表面应力集中，降低疲劳性能。

油管路铜管与不锈钢管焊接工艺及性能

李艳, 何峰, 孙昊, 谢龙

2023 (5): 83-85. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.2801

摘要(101) HTML (38) PDF (10)

摘要:
铜与不锈钢在物理性能和化学性能方面存在很大的差别，两者之间焊接性较差。本文采用合理的氩弧焊工艺进行了油管路中铜管与不锈钢管之间的焊接，其焊缝成型良好，焊后检验合格，焊缝横截面照片显示焊缝区金属固溶为一体，熔合线清晰。力学性能实验结果中拉伸和弯曲检验均符合标准。

退火炉炉辊结瘤的原因与解决措施

孙帅, 许铭

2023 (5): 86-89. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.02.1901

摘要(139) HTML (59) PDF (14)

摘要:
山东某钢厂连续退火机组，投产以来每隔4个月左右，在退火炉均热、缓冷段频繁发生炉辊结瘤现象，经过实验研究，发现炉辊结瘤的根本原因是炉内环境氛围异常以及清洗段能力差造成的。通过提高清洗段刷辊压下量，加大带钢表面刷洗面积，促使清洗后带钢反射率大于92%；加强对退火炉炉辊周边点检，避免漏油、漏水事故；此外，定期使用高强钢对炉辊进行磨辊，最终降低了退火炉结瘤概率。

PLC技术在转炉炼钢中的应用

梁明胜

2023 (5): 90-93. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.01.1703

摘要(102) HTML (60) PDF (12)

摘要:
PLC即可编程控制器，是数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机，它应用于工业环境，具有较强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。PLC这种工业计算机采用“面向用户的指令”，编程方便，能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，它具有“数字量（D）和模拟量（A）输入（I）和输出（O）的功能，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“实现其预期功能”。PLC主要应用于中小型单机电气控制系统，制造业自动化，运动控制，流程工业自动化。PLC的特点是抗干扰能力强，控制系统结构简单、通用性强，编程方便、易于使用，功能强大、成本低，设计、施工、调试的周期短，维护方便。炼钢转炉采用PLC系统进行控制，在生产过程中将诸多工艺参数和设备运行参数进行集中控制，使得人们把转炉炼钢的操作任务交给PLC系统去完成的想法变成现实。

浅析SMS-20火焰清理机的作用

姜学锋, 王威, 石凤丽, 王鹏飞

2023 (5): 94-97. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2021.01.1502

摘要(125) HTML (24) PDF (10)

摘要:
对火焰清理技术的工艺原理和SMS-20火焰清理机的适用范围、关键部位的介质压力、清理深度的确定因素以及实践应用做了简要的介绍。分析了表面缺陷对产品质量的影响，火焰清理对去除表面缺陷的作用。根据实际生产的中低碳钢、超低碳钢清理以及冷轧反馈情况，对清理深度进行优化，使板坯表面质量得到了较大的改善。

《金属世界》杂志征稿启事

2023 (5): 98-98.

摘要(85) HTML (41) PDF (1)

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