检索结果-内蒙古大学图书馆

钢铁研究学报 2022年第12期34卷 1325-1333页

作者：曹光明李志峰王皓刘振宇东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

热轧带钢免酸洗直接还原退火热镀锌技术是一项颠覆传统生产流程的新技术,与传统热镀锌相比,一是退火与还原同步进行,以退火过程中高效氢还原技术替代酸洗工序,缓解废酸排放对环境的破坏;二是利用还原产物特殊的结构特征,改善基板的润湿... 详细信息

热轧带钢免酸洗直接还原退火热镀锌技术是一项颠覆传统生产流程的新技术,与传统热镀锌相比,一是退火与还原同步进行,以退火过程中高效氢还原技术替代酸洗工序,缓解废酸排放对环境的破坏;二是利用还原产物特殊的结构特征,改善基板的润湿性和基板/锌层之间的粘附性,实现厚镀层和高耐蚀镀层产品研发。然而,由于还原效率和还原产物结构对温度、气氛、露点等参数极为敏感,而且在氢还原后,由基板表面状态的改变,造成了在热镀锌过程中,出现了与常规的酸洗工艺完全不同的“液-固”界面反应,造成锌液的反应产物难以控制。为此,国内外专家展开了大量应用基础研究,不断推动此项技术的进步。在综合前人研究现状的基础上,围绕关键环节的理论和技术,阐述了笔者所在团队近年来研究结果和工业化方面的进展情况。

关键词：热轧带钢氧化铁皮免酸洗氢还原热镀锌

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轧制理论与应用研究的新进展

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轧钢 2024年第5期41卷 1-11页

作者：刘相华支颖东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

近40年来,轧制技术出现了翻天覆地的变化,这也带动和促进了轧制理论从经典到现代的蜕变,同时电子计算机在这种蜕变中发挥了至关重要的作用。首先,伴随着有限元解析算法的出现和快速发展、计算机存储与处理等能力的不断增强,一批商业化... 详细信息

近40年来,轧制技术出现了翻天覆地的变化,这也带动和促进了轧制理论从经典到现代的蜕变,同时电子计算机在这种蜕变中发挥了至关重要的作用。首先,伴随着有限元解析算法的出现和快速发展、计算机存储与处理等能力的不断增强,一批商业化软件逐渐增加了求解轧制问题的功能,轧钢理论工作者逐渐掌握了ANSYS、MARC、ABAQUS等大型商业软件用法;近年来晶体塑性有限元的出现和发展,把对成形过程数值模拟的触角又推进到微观领域。其次,人工智能在轧制理论领域的应用,启发人们把目光从对轧制理论深层规律无止境的探索转向实实在在发生了的事情,从数据、模型、因果关系中挖掘出规律性,帮助人们间接地把握轧制过程的本质特征。还有,经典轧制理论的研究也没有停下脚步,传统的Karman方程遇到变厚度轧制这一新问题,升级为新的表现形式;甚至作为轧制过程运动学基石的秒流量相等原则在变厚度轧制中也受到撼动。可以看到:中国几代轧钢工作者经过40多年的学习、积累、赶超,现在已经进入到轧制理论发展的前沿,中国学者有能力、有信心肩负起用轧制理论来指导轧制实践发展的责任。

关键词：轧制理论有限元模拟人工智能变厚度轧制

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稀土Ce对310S奥氏体耐热不锈钢高温氧化行为的影响

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金属热处理 2022年第1期47卷 120-124页

作者：焦军红李鑫刘振宇东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

采用热重分析法对不同稀土Ce含量的310S奥氏体耐热不锈钢高温氧化行为进行了系统研究,通过氧化增量曲线分析了相同温度下试验钢的氧化增量规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化膜断面结构及元素分布,同时采用X射线衍射仪(XRD)分析... 详细信息

采用热重分析法对不同稀土Ce含量的310S奥氏体耐热不锈钢高温氧化行为进行了系统研究,通过氧化增量曲线分析了相同温度下试验钢的氧化增量规律,并采用场发射电子探针(EPMA)表征氧化膜断面结构及元素分布,同时采用X射线衍射仪(XRD)分析氧化膜的物相组成。结果表明:在循环氧化初期,试验钢的高温氧化增量曲线遵循抛物线规律。试验钢的氧化膜由外层(Cr, Mn)_(2)O_(3)"尖晶石"型氧化物和内层Cr_(2)O_(3)氧化物组成。适量的稀土元素Ce能促进氧化物/基体界面处的应力释放,同时减少并延缓氧化膜与基体界面孔洞的形成,因而提高氧化膜的抗剥落性。

关键词：稀土 310S奥氏体不锈钢循环氧化

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特厚钢板的变周期淬火工艺优化与传热分析

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材料热处理学报 2022年第7期43卷 167-174页

作者：尹佳明付天亮刘光浩王昭东东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

利用组合式淬火试验装置,完成了80 mm厚钢板变周期淬火试验,分析了水空时间比、射流速度等参数对钢板传热的影响规律。基于建立的特厚钢板三维有限元仿真模型模拟了钢板淬火过程温度场,模型的平均冷速误差小于5%。结果表明:相比于其他... 详细信息

利用组合式淬火试验装置,完成了80 mm厚钢板变周期淬火试验,分析了水空时间比、射流速度等参数对钢板传热的影响规律。基于建立的特厚钢板三维有限元仿真模型模拟了钢板淬火过程温度场,模型的平均冷速误差小于5%。结果表明:相比于其他冷却工艺,射流速度为16 m/s时,(w20+a10)工艺周期长度的设置可充分发挥温度梯度对表面返温效果和钢板内部冷速的提升作用,有效地避免了心部冷速下降明显的问题,钢板的整体冷却均匀度显著提高。

关键词：有限元模拟变周期淬火热量传输显微组织

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基于ABAQUS二次开发的热轧L型钢冷却过程弯曲变形有限元分析

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钢铁研究学报 2022年第12期34卷 1408-1416页

作者：李杰李华张宏亮赵宪明李德志东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

L型钢在轧后空冷过程中会产生复杂的3次弯曲变形,严重影响了其成材率,冷却过程中3次变形产生的机制尚不明确。为了研究相变对L型钢冷却弯曲变形的影响,基于ABAQUS二次开发环境,编写了USDFLD、UEXPAN和HETVAL子程序,对L型钢轧后冷却过程... 详细信息

L型钢在轧后空冷过程中会产生复杂的3次弯曲变形,严重影响了其成材率,冷却过程中3次变形产生的机制尚不明确。为了研究相变对L型钢冷却弯曲变形的影响,基于ABAQUS二次开发环境,编写了USDFLD、UEXPAN和HETVAL子程序,对L型钢轧后冷却过程中的组织转变、相变潜热、相变应变和变形量进行了计算。研究了5组不同的模拟状态,从相变应变和冷却收缩应变的角度分析了L型钢轧后冷却过程中弯曲变形的原因。研究结果表明:L型钢的3次弯曲变形是相变应变和冷却收缩应变交互作用的结果,相变引起的应变和冷却收缩应变影响着L型钢的弯曲变形趋势,而相变潜热和相变应变则影响着型钢的弯曲变形量。

关键词： L型钢弯曲变形相变有限元分析二次开发

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异构片层结构304不锈钢的制备及其力学性能

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金属热处理 2022年第2期47卷 86-90页

作者：于崇浩刘佳邓想涛王昭东东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

采用形变诱导马氏体退火逆转变工艺制备了异构片层结构(HLS)的304奥氏体不锈钢。通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了304奥氏体不锈钢的显微组织和物相组成,并采用室温拉伸试验研究了其力学性能。结果表明,通过变形量为34%的热轧、75%的冷... 详细信息

采用形变诱导马氏体退火逆转变工艺制备了异构片层结构(HLS)的304奥氏体不锈钢。通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了304奥氏体不锈钢的显微组织和物相组成,并采用室温拉伸试验研究了其力学性能。结果表明,通过变形量为34%的热轧、75%的冷轧以及700℃退火12 min后,试验钢中的马氏体相逆转变为奥氏体相,部分残留奥氏体发生再结晶,获得了由微米再结晶晶粒与超细晶/纳米晶晶粒以及残留奥氏体晶粒组成的异构片层结构,微米再结晶晶粒和残留奥氏体被超细晶/纳米晶晶粒所包围。异构片层结构304奥氏体不锈钢的屈服强度为940.1 MPa,断裂总延伸率为43.1%,获得了良好的强度-塑性匹配。

关键词： 304不锈钢异构片层结构显微组织力学性能加工硬化

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氮含量对直流磁控溅射(TiAlTaCrZr)N涂层力学及钛合金切削性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第6期52卷 2141-2146页

作者：李超杜菲菲吕汶璋李显亮李国建王强东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室辽宁沈阳110819 沈阳和世泰通用钛业有限公司辽宁沈阳110206 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

为了解决传统刀具耐磨涂层导热性差的问题,采用直流磁控溅射方法,在不同氮气流量下制备了(TiAlTaCrZr)N涂层,研究了氮含量对涂层微结构和硬度、结合力、导热等性能的影响。随着氮气流量的增加,涂层中N含量增加,涂层微观结构会由纳米晶... 详细信息

为了解决传统刀具耐磨涂层导热性差的问题,采用直流磁控溅射方法,在不同氮气流量下制备了(TiAlTaCrZr)N涂层,研究了氮含量对涂层微结构和硬度、结合力、导热等性能的影响。随着氮气流量的增加,涂层中N含量增加,涂层微观结构会由纳米晶向柱状晶转变。涂层的硬度从TiAlTaCrZr涂层的11.0GPa增加到5mL/min氮流量时(TiAlTaCrZr)N涂层的20.6GPa。涂层在氮气流量为5mL/min时的膜基结合力可达到130N以上,之后随着氮含量的增加逐渐降低。(TiAlTaCrZr)N涂层的导热性均优于TiAlN涂层的导热性,但随着氮含量的增加导热性降低。(TiAlTaCrZr)N涂层的高导热性、高结合力、高硬度等特性使其在钛合金高速切削时切削距离比TiAlN涂层提高175%,这为钛合金加工提供了一种新型耐磨涂层。

关键词：刀具涂层高熵合金力学性能钛合金切削

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极薄高强钢板高效气淬技术

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钢铁研究学报 2022年第12期34卷 1417-1423页

作者：曳彦奇付天亮王昭东王国栋东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

极薄高强钢板在高温下空冷迅速降温且不可控、淬火应力大易瓢曲,是制约高品质生产与性能提升的关键因素。将高压气淬技术引入极薄高强钢板淬火领域,通过气冷温降分析、力学性能及显微组织检测,探究了气冷工艺对极薄高强钢板淬火组织性... 详细信息

极薄高强钢板在高温下空冷迅速降温且不可控、淬火应力大易瓢曲,是制约高品质生产与性能提升的关键因素。将高压气淬技术引入极薄高强钢板淬火领域,通过气冷温降分析、力学性能及显微组织检测,探究了气冷工艺对极薄高强钢板淬火组织性能的影响。结果表明,气冷淬火工艺可减小钢板厚度和长度方向上的热梯度,降低淬火过程的热应力与组织应力,在板形调控方面具有优势。当钢板转移时间过长时,开冷温度将低至Ar3点以下,发生上贝氏体和下贝氏体相变,导致钢板强度和硬度显著下降。在加热温度970℃、保温时间5 min、淬火开冷温度840℃的条件下,获得了抗拉强度1 226 MPa、布氏硬度385 HB、钢板整板淬火不平度不大于3 mm/m的2 mm淬火态NM400极薄高强钢板,为新型极薄规格板材高平直度淬火工艺的开发奠定基础。

关键词：极薄钢板淬火工艺板形控制高压气淬

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车轴钢高温黏塑性本构模型及流变行为分析

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东北大学学报（自然科学版） 2021年第10期42卷 1407-1413,1426页

作者：刘干宁新禹李天祥李海军东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

高温黏塑性本构模型是连铸坯近凝固终点压下工艺数值模拟的基础,但该条件下的应力应变数据极为缺乏,严重限制了连铸新工艺的开发.利用热模拟实验对比研究了车轴钢在近凝固终点压下和常规热变形工艺下的流变行为.结合动态回复和动态再结... 详细信息

高温黏塑性本构模型是连铸坯近凝固终点压下工艺数值模拟的基础,但该条件下的应力应变数据极为缺乏,严重限制了连铸新工艺的开发.利用热模拟实验对比研究了车轴钢在近凝固终点压下和常规热变形工艺下的流变行为.结合动态回复和动态再结晶理论构建了近凝固终点压下工艺下的本构模型.结果表明:在近凝固终点压下工艺下,类铸态组织奥氏体晶粒粗大,流变应力明显低于常规热变形工艺下的流变应力;同一变形量下,动态再结晶体积分数较大.本文构建的本构模型对不同变形条件下的应力预测值与实验值吻合较好,平均相对误差约为2.62%.

关键词：铸态组织高温黏塑性本构模型加工硬化动态再结晶流变行为

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铋含量对易切削钢组织与性能的影响研究

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钢铁钒钛 2024年第2期45卷 190-197页

作者：李彬周王冬王一甲姜圆博邵志保李长生海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114009 鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

含铋环保型易切削钢具有广阔应用前景。通过制备铋锰铁合金将铋合金化,再在真空感应熔炼过程中将铋锰铁合金加入钢液,浇铸并热轧变形,获得三种含铋易切削钢。研究铋含量对钢中第二相、钢材力学性能和切削性能的影响。结果表明,随着铋含... 详细信息

含铋环保型易切削钢具有广阔应用前景。通过制备铋锰铁合金将铋合金化,再在真空感应熔炼过程中将铋锰铁合金加入钢液,浇铸并热轧变形,获得三种含铋易切削钢。研究铋含量对钢中第二相、钢材力学性能和切削性能的影响。结果表明,随着铋含量由0.013%增加至0.069%,钢中MnS第二相的尺寸下降约45%,外形由杆状向球状转变;钢材的屈服强度、基体和第二相的硬度以及冲击功降低,抗拉强度小幅增加,延伸率大幅度提升,钢材的综合力学性能略有降低;切削试验表明,铋含量的增加,使铣削刀具的磨损显著减小,钢材表面平整度和光洁度增加,切屑由长带状向短螺旋状转变,碎断程度提高,切削性能显著改善。

关键词：易切削钢铋硫化锰切削性能力学性能

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