检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 410-419页

作者：沈懿璇万真真余兴王海舟王永清朱一妃刘少锋北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 金属材料表征北京市重点实验室钢研纳克检测技术股份有限公司北京100081 河北大学电子信息工程学院河北保定071002 钢铁研究总院有限公司北京100081

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴... 详细信息

高通量表征技术在金属材料分析领域具有重要应用价值,它能够实现对金属材料进行跨尺度的全域分析,评价材料表面宏观特性、微观不均匀性及局部缺陷。辉光放电溅射可沿样品表面的纵深方向,以大尺寸、平坦且快速的方式逐层剥蚀样品,再将暴露出真实显微组织的样品送至多种分析仪器中进行成分、性能、组织结构的分析,从而作为金属材料的高通量表征样品前处理环节的关键设备。在传统Grimm型辉光溅射源的基础上,本研究搭建了一种专为高通量实验设计的辉光放电溅射系统,该系统将辉光溅射尺度由mm级扩展至cm级,同时实验发现了大尺寸溅射会导致辉光放电强度及溅射速率降低这一现象。针对这一现象,结合通过COMSOL Multiphysics仿真计算的辉光放电电子运动轨迹、电子密度以及化学反应速率等结果,该研究提出了一种通过施加扫描磁场来增强辉光放电光谱(GD-OES)强度以及溅射速率的方法。实验选用T2紫铜样品来探究扫描磁场的增强效果,结果表明,应用扫描磁场增强装置可获得更强的光谱信号强度及更快的溅射速率。在保持放电电压和电流不变的前提下,Mo、Cu元素的光谱强度分别增至无磁场时的1.43~11.97倍和1.13~26.50倍。其中,Mo元素光谱强度最大值可达53421 Cts,Cu元素光谱强度最大值可达76948 Cts,分别是无磁场时的6.86倍、4.32倍。此外,该方法可以显著地提高溅射速率,当阳极筒孔径为?15 mm时,T2紫铜样品的溅射速率提高了4.35倍,最高可达2662.09 nm·min^(-1)。使用白光干涉仪和金相显微镜对溅射坑表面的平整度和显微组织图像进行了采集,结果显示磁场引入对溅射坑表面粗糙度未产生显著影响,同时能清晰地呈现样品的真实显微组织特征。综上,实验结果证实,应用扫描磁场增强装置可在确保溅射平整度不受影响的前提下,实现光谱信号强度和溅射速率的提升,为解决大尺寸溅射引起的低溅射速率问题提供了新方法。

关键词：高通量实验磁场光谱增强辉光放电光谱溅射

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温度稳定性优异的K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3)基压电陶瓷及其1-3型换能器

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无机材料学报 2025年第3期40卷 297-304页

作者：高天宇刘东赵思雪邓伟张波萍朱立峰北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京建筑材料科学研究总院北京100041 佛山(华南)新材料研究院佛山528200

铌酸钾钠(K_(0.5)Na_(0.5)NbO_(3),KNN)基压电陶瓷具有优异的压电系数(Piezoelectric Coefficient,d_(33))和高居里温度(Curie Temperature,TC),是最有潜力取代铅基压电陶瓷的无铅压电陶瓷体系。然而,相比铅基压电陶瓷体系,KNN基陶瓷体系的d_(33)温度稳定性较差,影响了其实际应用。针对该问题,本研究采用常规固相烧结法和织构工程设计制备了具有单一四方相(T相)的(K_(0.5)Na_(0.5))_(0.96)Li_(0.04)(Nb_(0.95)Sb_(0.05))O_(3)-(Bi_(0.5)Na_(0.5))ZrO_(3)(KNLNS-BNZ)织构压电陶瓷。研究发现:相比非织构陶瓷,KNLNS-BNZ织构陶瓷不仅具有更优异的压电系数(d_(33)=256 pC·N^(–1))和纵向机电耦合系数(Longitudinal Electromechanical Coupling Coefficient,k_(33)=34%),而且具有更优良的d_(33)和k_(33)温度稳定性。在温度范围25~250℃之间,KNLNS-BNZ织构陶瓷d_(33)和k_(33)的变化率分别为12%和4%。此外,本工作制备并研究了由KNLNS-BNZ织构陶瓷和环氧树脂组成的1-3型换能器。该1-3型换能器不仅具有大带宽(BW=61.2%)和优良的信号强度(f_(c)=1 MHz),而且具有良好的温度稳定性。当测量温度升高到100℃时,其带宽BW和中心频率fc分别为58.7%和0.94 MHz,与室温下的测量结果相比其变化率分别为4%和6%。以上结果表明,KNLNS-BNZ无铅压电陶瓷具有良好的压电性能和优异的温度稳定性,并且基于此制备的1-3型换能器可为新型无铅压电陶瓷的实际应用提供参考。

关键词：铌酸钾钠织构陶瓷压电性能换能器

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连续物理气相沉积带钢涂镀研究进展与应用现状

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材料导报 2025年第2期39卷 147-155页

作者：赵兴源刘昕刘秋元邱肖盼张子月江社明张启富钢铁研究总院钢研工程设计有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室北京100081 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

随着“碳达峰、碳中和”成为全球共识,新一代高强钢因在实现钢铁行业节能减排和汽车轻量化战略中扮演的关键角色受到了广泛的关注,但传统镀层技术电镀锌因氢脆危害和环保要求以及热镀锌的可镀性差等问题,已越来越难以满足其表面防护需... 详细信息

随着“碳达峰、碳中和”成为全球共识,新一代高强钢因在实现钢铁行业节能减排和汽车轻量化战略中扮演的关键角色受到了广泛的关注,但传统镀层技术电镀锌因氢脆危害和环保要求以及热镀锌的可镀性差等问题,已越来越难以满足其表面防护需求。物理气相沉积技术通过真空镀膜方式解决了新一代高强钢电镀和热浸镀的现存难题,优异的表面质量、强附着力、广泛的镀料选择和环保特性使其成为下一代表面工程技术的重要发展方向。本文综述了PVD在带钢涂镀领域替代传统带钢防腐镀层技术(如电镀锌和热镀锌)的应用及发展前景,特别关注了PVD的热蒸发方法、带钢连续PVD涂镀的发展历史、研究进展及其在工业应用中的现状,最后展望了带钢连续PVD镀层技术未来的研究方向。

关键词：物理气相沉积带钢涂镀锌及锌合金耐腐蚀性

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基于两级决策树模型的轧制时间预测方法

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计算机集成制造系统 2025年第1期31卷 197-210页

作者：张卓伦袁帅鹏李铁克张文新北京科技大学经济管理学院北京100083 钢铁生产制造执行系统技术教育部工程研究中心北京100083

轧制时间是宽厚板热轧生产的关键参数,但由于生产的复杂性和不确定性,在生产准备阶段很难对其进行精准预设,这会影响生产作业计划的编制以及实施效果。为解决这一问题,着眼于生产中积累的大量宽厚板轧制历史数据,在对影响轧制时间的关... 详细信息

轧制时间是宽厚板热轧生产的关键参数,但由于生产的复杂性和不确定性,在生产准备阶段很难对其进行精准预设,这会影响生产作业计划的编制以及实施效果。为解决这一问题,着眼于生产中积累的大量宽厚板轧制历史数据,在对影响轧制时间的关键因素及相互关系进行分析梳理的基础上,针对其数据类型和数据结构的特点,提出了两级决策树预测模型,以提高轧制时间的预设精度。首先,基于属性间依赖关系改进C4.5的信息增益率,利用信息熵水平约简分枝节点,将改进的C4.5分类树用于数据中标称属性的建模;进而,基于Fayyad边界点判定定理和支持向量机改进CART算法,对分类子集中数值型属性建立回归模型。从轧制历史数据中随机抽取样本进行实验,将两级决策树模型与多种预测模型对比,验证了所提模型的准确性和鲁棒性。

关键词：轧制时间 C4.5方法两级决策树混合类型数据属性依赖

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热循环对奥氏体耐热钢组织和力学性能的影响

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兰州理工大学学报 2025年第1期51卷 11-18页

作者：何阳翟亚中赵吉庆车洪艳李激光辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

奥氏体耐热钢由于良好的高温性能因而在火电、核电、航空航天等领域有着重要的应用.细小的晶粒尺寸及基体中弥散分布的碳化物是奥氏体钢具有优异高温性能的关键.奥氏体钢在服役过程中受热循环的影响,其显微组织发生衰退.为探究热循环过... 详细信息

奥氏体耐热钢由于良好的高温性能因而在火电、核电、航空航天等领域有着重要的应用.细小的晶粒尺寸及基体中弥散分布的碳化物是奥氏体钢具有优异高温性能的关键.奥氏体钢在服役过程中受热循环的影响,其显微组织发生衰退.为探究热循环过程中组织演变对力学性能的影响,针对一种供货态的奥氏体耐热钢0Cr25Ni13Si2MoN开展了三组热循环实验.借助光镜(optical microscope,OM)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)和冲击试验机等试验设备,对不同热循环次数后的试样分别进行了显微组织及力学性能分析.结果表明:热循环过程中的组织演变表现出一定的时间依赖性,一次热循环过程完成了回复与再结晶,晶界处析出网状分布的M 23 C 6,降低了材料的韧性.后两次的热循环过程退火孪晶密度增大,但晶界处碳化物数量增加并发生粗化,材料的韧性逐渐恶化.

关键词：奥氏体耐热钢 0Cr25Ni13Si2MoN钢热循环组织演变冲击韧性

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钢铁行业低碳发展对策研究:回顾与展望

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中国冶金 2025年第3期35卷 1-15页

作者：殷瑞钰上官方钦崔志峰钢铁研究总院有限公司北京100081 中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色化智能化技术中心北京100081 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

回顾分析了中国粗钢年产量、2023—2024年粗钢月度日均产量和月末螺纹钢价格以及钢材直接出口量、钢铁制品间接出口量、CO_(2)排放量等的变化,认为中国粗钢产量总体呈现供大于求的态势,钢铁行业已经进入减量化波动下行阶段;在粗钢产量... 详细信息

回顾分析了中国粗钢年产量、2023—2024年粗钢月度日均产量和月末螺纹钢价格以及钢材直接出口量、钢铁制品间接出口量、CO_(2)排放量等的变化,认为中国粗钢产量总体呈现供大于求的态势,钢铁行业已经进入减量化波动下行阶段;在粗钢产量不明显增加的前提下,可以说中国钢铁行业已开始步入CO_(2)排放稳定期。从未来粗钢产量的预测、供给侧结构性改革、进出口政策调整等方面探讨了中国粗钢产出总量控制的目标和措施;结合未来粗钢产量和废钢资源量的预测,提出了在“双碳”背景下,未来钢铁行业将逐步形成3类典型的钢铁制造流程,即高炉-转炉长流程、全废钢电炉流程和氢还原-电炉流程,并对3类流程的交替演变过程进行讨论,指出中国钢铁工业也应该借助“双碳”大背景,引导废钢资源尽可能流向电炉流程,进而逐步调整全行业的铁素资源结构、产品结构和流程结构的布局;从界面技术优化、动态精准设计与全流程智能化等方面来探讨钢铁制造全流程的连续性提升的路径。最后,通过钢铁行业“双碳”分析模型的构建与分析,提出控制并削减粗钢产量是最有效的降碳措施,同样重要的是钢厂流程结构优化。

关键词：钢铁行业低碳发展对策研究削减粗钢产出总量 3类钢铁制造流程有序引导全废钢电炉流程发展

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钎涂工艺对TC4表面金刚石复合涂层组织与耐磨性能影响

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稀有金属材料与工程 2025年第2期54卷 481-489页

作者：孙华为刘攀张雷秦建朱宏涛井培尧中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室河南郑州450001 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司浙江宁波315709 北京科技大学北京100083

为改善钛合金材料的表面耐磨性能,选用Ti-6Al-4V(TC4)为基体材料,在Al-12Si钎料中加入质量分数分别为20%与10%的金刚石颗粒和CuTi合金粉,通过氩气保护感应钎焊的方法实现了TC4表面金刚石复合耐磨钎涂层的制备。研究了CuTi合金的粒度、... 详细信息

为改善钛合金材料的表面耐磨性能,选用Ti-6Al-4V(TC4)为基体材料,在Al-12Si钎料中加入质量分数分别为20%与10%的金刚石颗粒和CuTi合金粉,通过氩气保护感应钎焊的方法实现了TC4表面金刚石复合耐磨钎涂层的制备。研究了CuTi合金的粒度、钎涂温度和等温反应时间对复合涂层微观组织与耐磨性能的影响。结果表明,复合涂层主要由α-Al、Ti(Al_(1−x)Si_(x))_(3)、CuAl2与金刚石颗粒组成,减小CuTi合金粉的粒度、提高钎涂温度均能够促进其与钎料合金的充分反应。随着温度的升高与保温时间的延长,在α-Al与Ti(Al_(1−x)Si_(x))_(3)晶界处存在的CuAl2相逐渐呈弥散分布,提高了钎涂层合金的硬度;但过长时间的保温,会使CuAl2相开始长大,并相互搭接形成粗大网状结构,导致钎涂层合金脆性显著增加,耐磨性能下降。

关键词：钎涂金刚石钛合金复合涂层

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超声辅助工艺对金刚石/AlSi复合涂层组织影响机理研究

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稀有金属材料与工程 2025年第2期54卷 463-473页

作者：丁天然杨骄张雷秦建朱宏涛井培尧中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室河南郑州450001 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司浙江宁波315709 北京科技大学北京100083

通过超声辅助钎涂技术在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备金刚石/AlSi复合涂层,研究了超声波钎涂工艺参数对金刚石/AlSi钎涂层微观形态的影响,探讨超声作用下AlSi钎料在基体上与金刚石的界面反应机制。结果表明:钛合金基体与AlSi钎料接触界面... 详细信息

通过超声辅助钎涂技术在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备金刚石/AlSi复合涂层,研究了超声波钎涂工艺参数对金刚石/AlSi钎涂层微观形态的影响,探讨超声作用下AlSi钎料在基体上与金刚石的界面反应机制。结果表明:钛合金基体与AlSi钎料接触界面中主要形成了TiAl3化合物和大量的Ti(Al_(1-x)Si_(x))_(3)化合物,Ti(Al_(1-x)Si_(x))_(3)生长主要受界面反应和原子到达反应处的扩散速率的共同影响;超声利用空化效应可以改善AlSi钎料在基体的润湿与铺展效果,实现非活性AlSi钎料对金刚石颗粒的润湿,其机理是AlSi钎料与基体界面生成金属间化合物Ti(Al_(1-x)Si_(x))_(3),通过超声波的空化与声流效应,Ti(Al_(1-x)Si_(x))_(3)破碎并分散至钎涂层各处,使得钛合金基体中的元素Ti与金刚石反应生成TiC。

关键词：超声辅助金刚石/AlSi复合涂层钎涂工艺界面组织影响机理

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双碳背景下中国钢铁行业未来发展趋势探讨

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工程科学学报 2025年第4期47卷 862-874页

作者：崔志峰上官方钦马文略李骁刘正东殷瑞钰北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 冶金智能制造系统全国重点实验室北京100071 中国钢研科技集团有限公司北京100081 国务院国资委社会责任局北京100031 钢铁研究总院有限公司北京100081

钢铁行业是绿色低碳发展的重要领域,从战略层面上探讨钢铁行业的低碳转型路径具有重要意义.本文构建了钢铁行业粗钢产量、废钢资源产出量、碳排放量、铁素资源结构、生产流程结构、能源消费结构等预测模型,分设三类情景对钢铁行业低碳... 详细信息

钢铁行业是绿色低碳发展的重要领域,从战略层面上探讨钢铁行业的低碳转型路径具有重要意义.本文构建了钢铁行业粗钢产量、废钢资源产出量、碳排放量、铁素资源结构、生产流程结构、能源消费结构等预测模型,分设三类情景对钢铁行业低碳转型路径从战略层面上进行了深入探讨.研究结果表明,随着产业结构的调整优化,未来我国钢铁行业将呈现减量化发展态势,粗钢产出总量将逐年降低,2060年有望降低至6~7亿吨;随着社会钢铁蓄积量的不断增加,废钢资源产出量将快速增长,预计于2045年前后达到峰值,约5~6亿吨;随着各类降碳措施的合理应用,行业CO_(2)排放量将逐年下降,预计2060年行业剩余CO_(2)排放量约0.9~1.98亿吨,此时借助碳捕集封存与利用技术(CCUS)、碳汇等技术手段可实现“碳中和”目标.三种情景下,钢铁行业的降碳趋势大致相同,仅减碳量略有差异,其中低产量情景更符合“双碳”目标.在低产量情景下,中国钢铁行业的低碳发展历程大致可分为:初步脱碳、强化脱碳、深度脱碳、近零碳排4个阶段;在各降碳措施中,控制粗钢产量是最行之有效的降碳措施,降碳潜力最大,约占总减碳量的40%,其次是废钢资源利用,降碳潜力约27%,流程结构优化和低碳技术应用的降碳潜力占比分别为16%和15%,也具备一定的降碳潜力,不容忽视.未来在我国钢铁行业“双碳”进程中,行业铁素资源结构、生产流程结构和能源消费结构将得以调整优化,预计2060年我国铁矿资源消耗将在2023年基础上降低65%~77%,废钢资源消耗将增长近1倍;高炉—转炉长流程占比将调整至15%~30%,全废钢电炉短流程占比提升至40%~50%,氢还原—电炉流程占比提升至28%~34%;煤炭资源消耗降低76%~89%,电力资源消耗维持在3100~4800亿千瓦时,氢气资源消耗约1000万吨.

关键词：低碳发展粗钢产量废钢资源流程结构能源结构

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一种无碳化物贝氏体钢的CCT与TTT曲线

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金属热处理 2025年第2期50卷 74-80页

作者：杨斯媛李爱国罗平张文良李贤君张明皓安伟骋王恺择中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100089 北京科技大学机械工程学院北京100083

利用DIL-805A相变仪对无碳化物贝氏体钢开展过冷奥氏体连续冷却转变和等温转变试验,获得了试验钢的CCT曲线和TTT曲线。结果表明,试验钢的奥氏体开始转变温度和终止转变温度分别760℃和860℃,马氏体开始转变温度约为300℃。当冷却速度在0... 详细信息

利用DIL-805A相变仪对无碳化物贝氏体钢开展过冷奥氏体连续冷却转变和等温转变试验,获得了试验钢的CCT曲线和TTT曲线。结果表明,试验钢的奥氏体开始转变温度和终止转变温度分别760℃和860℃,马氏体开始转变温度约为300℃。当冷却速度在0.1~15℃/s之间,过冷奥氏体主要转变为贝氏体+马氏体复相组织;冷却速度在15~50℃/s之间,过冷奥氏体全部转变为马氏体组织;随着冷却速度增加,试验钢硬度增加,最高可达740 HV0.5。当试验钢进行等温转变时,其贝氏体转变温度范围为300~400℃,“鼻尖”温度约为360℃。

关键词：无碳化物贝氏体钢 CCT曲线 TTT曲线

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