金属世界

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张红敏, 陈淑英

2024 (1): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.09.1101

摘要(250) HTML (80) PDF (69)

摘要:
高熵合金是近十几年发展起来的新型合金，其独特的设计理念和组织结构使之具有一系列优异的性能。而如何快速有效地进行核心成分的高效设计和筛选是研究高性能高熵合金面临的关键问题。目前高通量的设计、制备和表征技术，可促进材料的研究从传统的试错模式向低成本、高效快速响应模式的转变，从而实现新材料的筛选与研发的快速发展。通过机器学习对高通量实验获得的海量数据进行训练学习，可挖掘隐含在合金中的内在规律及优异性能，实现对具有目标性能的合金成分快速精准的预测。

全球交通用铝合金技术发展态势研究——基于CiteSpace知识图谱分析

黄洁, 倪诚蔚, 普康晶, 杨晶媛

2024 (1): 8-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.07.0101

摘要(136) HTML (22) PDF (58)

摘要:
交通运输设备轻量化趋势愈加明朗，而铝合金因其多种优良特性已成为实现轻量化交通的重要材料。本文通过文献计量学方法，着重分析全球交通用铝合金领域发文量、机构、国家及关键词等信息，绘制形成可视化网络图谱。结果显示：研究主要集中在汽车和航空领域，包括铝基复合材料和焊接技术；船舶用铝合金的研究重点为铝合金表面涂层；而轨道交通用铝合金的研究数量相对较少，且与汽车、航空领域的文献有较多交叉，表明其部分技术与汽车、航空用铝合金具有通用性。

我国高炉炼铁碳生产率提升路径研究

周翔, 白永强

2024 (1): 15-22. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2601

摘要(273) HTML (139) PDF (46)

摘要:
我国钢铁行业进入了碳达峰和能耗双控的约束发展阶段，高炉炼铁工序碳排放总量超过全社会10%，解决以高炉为中心的生铁冶炼全流程碳减排问题，提高炼铁流程碳生产率是整个钢铁行业高质量低碳发展的核心。文章对我国高炉炼铁工序碳生产率、碳排放强度、生产制造成本等关键指标的现状、取得的成绩和存在的问题进行了论述分析，提出了降低高炉炼铁工序碳排放强度和生产制造成本、提升炼铁碳生产率的重点技术路径。

中国及周边地区早期的铜器

毛卫民, 李一鸣, 王开平

2024 (1): 23-29. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.11.2185

摘要(104) HTML (31) PDF (30)

摘要:
公元前3000年及之前，中国多地出现了人工冶铜技术，进而制作出了红铜、白铜、黄铜、锡青铜、砷铜等不同化学成分的铜器。公元前3000年至前2000年期间，人工冶铜技术在中华文明地区以及周边更大范围与之有密切联系的东亚文明地区相互扩散。鉴于公元前2000年以前存在的地理、地质、气候等方面的阻隔，东亚文明区的人工冶铜技术难以受到来自西亚方面的影响。公元前1000年之后人类才逐渐掌握定量控制铜器化学成分的知识和能力，因此中国早期铜器多样化的化学成分应主要取决于各地所能获取的各自不同的铜矿资源。

让我们的生活更美好——铁的趣闻（3）

贾成厂

2024 (1): 30-36. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.10.2085

摘要(117) HTML (24) PDF (12)

摘要:
我们已经知道了铁的生产量与用量都是无可争议的第一，它又是价格最低廉的金属，在各个领域都得到广泛应用。引领了一个时代的铁对人类文明起了巨大的推动作用。炼铁、炼钢、钢铁材料中的合金元素、钢铁材料加工、热处理等，都具有非常丰富的内涵。但是你知道吗？钢铁还能让我们的生活更美好!现在就让我们走进钢铁的世界里，探究一下钢铁对我们的生活所起到的巨大作用吧。

与Hillert教授有关的材料科学基础课程知识点及他与北京科技大学的科研交流

杨平

2024 (1): 37-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2023.09.2885

摘要(171) HTML (30) PDF (33)

摘要:
瑞典皇家工学院的M. Hillert教授是北京科技大学最早聘请的名誉教授之一，他的研究领域很宽，材料科学基础（简称材科基）课程的一些知识点与他有关，如扩散控制的新相长大速度公式、晶粒长大原理、调幅分解及计算相图等。早在1980年他就来北京科技大学讲学，基于其讲稿翻译的《合金扩散与热力学》一书对我国材料工作者及学生产生重要影响。他在热力学计算相图方面的原创工作对北京科技大学相关领域产生重要影响，在计算相图方面还亲自培养了北京科技大学青年教师。本文基于材料科学基础课程的学习及北京科技大学的国际交往方面分析讨论了Hillert教授的一些贡献，希望对课程建设、青年教师对相关领域的背景了解有所帮助。

基于TRIZ理论的便携式光伏手机充电装置研制

齐鹏远, 王静波, 姬龙雪, 杨光达, 王飞, 杨中亮, 栗明昊, 王磊

2024 (1): 45-48. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.1201

摘要(198) HTML (48) PDF (18)

摘要:
采用了TRIZ理论对光伏手机充电装置进行了创新设计。应用TRIZ理论中的最终理想解题方法，结合技术矛盾、物理矛盾、物–场矛盾一系列模型，综合分析创新开发过程中的影响因素，最终完成便携式太阳能手机充电器的创新原理开发，确定最佳工艺方案，并成功完成了实物产品的加工制作。

固溶时效处理对TA10钛合金组织与力学性能的影响

杨梦迪, 张明玉, 于成泉, 岳旭, 同晓乐, 张亚峰

2024 (1): 49-52. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.1101

摘要(230) HTML (83) PDF (15)

摘要:
选取TA10钛合金棒材，对其固溶时效热处理，随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜研究其组织与力学性能的关系，结果表明：合金经固溶处理后，金相组织由初生α相和β转变组织组成，其中β转变组织由细小的次生α′相和残余β组成，此时组织为典型的双态组织，经时效处理后，会形成细小的次生α_s相，时效温度越高α_s相越细小；合金经固溶处理后，其抗拉强度为510 MPa，屈服强度为395 MPa，延伸率为23%，时效处理，使其强度增大，塑性降低，随着时效温度升高，趋势相同；仅经固溶处理后，合金的拉伸断口形貌是以等轴状的韧窝为主，断口形貌主要由韧窝构成，当合金再经时效处理后，断口微观形貌中会出现二次裂纹，当时效温度继续增大，断口微观形貌中出现明显的撕裂棱。

Inconel 617镍基高温合金在模拟煤灰/烟气中的抗腐蚀性研究

孙伟博

2024 (1): 53-56. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2701

摘要(106) HTML (21) PDF (12)

摘要:
研究了Inconel 617镍基高温合金材料在模拟燃煤环境中的高温腐蚀行为，以寻求该合金是否可以作为700 ℃超超临界机组锅炉关键技术的备选材料。材料分别在750和780 ℃下进行500 h的高温腐蚀实验。然后利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）等手段对试样的表面/截面形貌、腐蚀产物、腐蚀厚度及化学元素进行分析。结果表明：在不同温度下，Inconel 617合金在腐蚀试验进行500 h后，表面都生成了起保护作用的Cr₂O₃氧化层，使得该合金具有一定的耐高温腐蚀性能。

铝锭品位对Al–6.8Zn–2.5Mg–2.5Cu铝合金产品的影响

马月, 李欣斌, 王强, 宋阳, 李棠旭

2024 (1): 57-61. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2501

摘要(142) HTML (25) PDF (5)

摘要:
为了选择最优原材料，精准管控产品质量和生产成本，本文对比分析了不同品位铝锭对铸锭Fe、Si含量、显微组织中相种类和形貌、成品板材拉伸力学性能和断裂韧性等方面的影响，并通过理化检测结果表征了不同品位铝锭下产品技术指标值的变化。试验结果表明，铝锭品位变化后，并未对铸锭、板材的技术指标产生明显影响，采用低品位铝锭投产能够获得满足产品指标要求的板材。因此，将该工艺进行了固化，应用于工业化生产中。

TA2轧制板材的组织与拉伸性能研究

赵小龙, 张明玉, 于成泉, 岳旭, 同晓乐, 杨峥

2024 (1): 62-65. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.06.1101

摘要(163) HTML (23) PDF (18)

摘要:
对电子束（EB）炉熔炼扁锭轧制TA2板材进行退火处理、拉伸性能测试以及断口微观形貌观察，研究板材经不同退火温度处理后的组织和拉伸性能关系。结果表明：板材经不同温度退火处理后，金相组织有一定变化，随着退火温度的不断升高，组织中的晶粒逐渐开始等轴化，并且不断长大。板材的强度与塑性呈现相反趋势，其中强度随着退火温度的升高而先降低再升高，塑性随着退火温度的升高而先升高再降低。经不同退火温度处理后的板材拉伸断口微观形貌大体一致，均为大量等轴韧窝。

双重退火工艺对TC21钛合金板材组织和性能的影响

巨朝飞, 苗阳, 齐航, 雷挺, 吴家兴

2024 (1): 66-69. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.04.2602

摘要(193) HTML (63) PDF (27)

摘要:
通过热轧的方式制备出TC21板材，并对TC21板材在经不同热处理制度处理后的抗拉强度、显微组织、延伸率和断面收缩率进行了检测，得出了双重退火制度对板材性能和组织的影响规律。TC21板材经900 °C/1 h固溶处理，600 °C/4 h时效处理后显微组织均匀，晶粒细小，均为α+β转变组织，此制度下的板材性能最优，抗拉强度达到1350 MPa，屈服强度达到1275 MPa，板材的延伸率变化不大，断面收缩率达到最大值32.6%。

铆螺钢ML20电炉冶炼、连铸及热处理工艺研究

李维华

2024 (1): 70-72. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2001

摘要(107) HTML (20) PDF (8)

摘要:
铆螺钢ML20电炉冶炼及热处理工艺为：废钢加入超高功率直流电炉中熔炼形成钢液，在钢液中加入镧和铈，对钢液进行球化处理，通过连铸机将钢液浇铸成钢坯，将成型的钢坯经过退火处理，退火钢坯温度降低过程中加入铝粉，最终获得产品。冶炼加入的镧和铈可中和钢液中的反球化元素，避免反球化元素影响钢液的球化效果，在球化剂中加入烧碱，去除钢液中的硫，避免钢坯形成之后内部气泡过多，影响铆螺钢的质量，同时设置两个退火炉，轮流冷却钢材，提高了钢材的退火效率，节省了工艺处理时间。

Q235B热轧钢带成型过程折弯开裂成因分析

张通, 贾军艳, 薛强, 刘洋, 杨小波, 赵启扬

2024 (1): 73-77. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2702

摘要(181) HTML (67) PDF (62)

摘要:
基于Q235B成型过程中折弯开裂问题，具体分析了其化学成分、缺陷位置与正常组织显微形貌、折弯开裂处裂口形貌、夹杂物、晶粒度等对钢卷性能的影响。铁素体和贝氏体混合组织具有较高的边部裂纹敏感性，冲裁后边部在存在微裂纹和毛刺的情况下进行加工造成了裂纹扩展是边部开裂的直接原因，靠近原始带钢热轧边部的组织表面存在混晶情况，会加重裂纹的扩展程度。

一种新型板式换热器钛带制备工艺

牛文宇, 魏东东, 张平平, 任浩, 王欣, 肖瑛

2024 (1): 78-81. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.03.0101

摘要(103) HTML (46) PDF (47)

摘要:
研究了3种不同轧制工艺参数制备的0.5 mm板式换热器钛带的金相组织、强度、塑性以及表面硬度和杯突值。结果表明：采用方案2，在真空罩式炉中，退火温度630 °C，保温10 h，可获得综合性能良好的0.5 mm板式换热器用钛带；采用方案1晶粒尺寸为63.5~89.5 μm，发生明显的长大和粗化；方案3晶粒尺寸13.2~18.5 μm。

热连轧高铬铁工作辊带热损伤裂纹上机的探索

甄海超, 蒋春雨, 郝冰, 张誉昂

2024 (1): 82-84. doi: 10.3969/j.issn.1000-6826.2022.05.2502

摘要(157) HTML (34) PDF (18)

摘要:
热轧工作辊在生产使用的全生命周期内会产生各种类型的裂纹。为保障轧机和轧辊的生产安全，按照生产工艺要求，这些裂纹尤其是机械冲击裂纹和制造缺陷裂纹必须去除。但轧辊是主要的轧钢工艺备件，大量轧辊异常必然造成轧钢成本上升，同时也会影响轧辊的周转效率和备辊效率，对生产稳定性和安全性造成影响。为解决上述问题，精轧前段高铬铁工作辊实验带热损伤裂纹上机使用。

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