检索结果-内蒙古大学图书馆

材料研究学报 2025年第1期39卷 21-34页

作者：李炎阳于驰赵伟高秀华杜林秀东北大学秦皇岛分校资源与材料学院秦皇岛066004 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

采用等温淬火热处理技术制备出一系列无碳化物贝氏体组织中锰钢样品,进行周期浸润加速腐蚀实验和电化学腐蚀实验,研究在海洋飞溅区环境下1200 MPa级中锰钢内、外膜层腐蚀产物演变规律,探究腐蚀膜层组织结构对耐蚀性能的影响。结果表明,... 详细信息

采用等温淬火热处理技术制备出一系列无碳化物贝氏体组织中锰钢样品,进行周期浸润加速腐蚀实验和电化学腐蚀实验,研究在海洋飞溅区环境下1200 MPa级中锰钢内、外膜层腐蚀产物演变规律,探究腐蚀膜层组织结构对耐蚀性能的影响。结果表明,实验钢在等温340℃保温2 h后,板条边界清晰,组织均匀细小,屈服强度和抗拉强度分别为1297 MPa和1402 MPa,断后伸长率29.3%。随着腐蚀时间的增加,腐蚀产物内膜层由初期疏松多孔的γ-FeOOH逐渐转化为腐蚀后期结构致密的α-FeOOH,Cr和Cu等耐蚀元素在腐蚀产物内膜层中富集,并形成FeCr_(2)O_(4)及CuFe_(2)O_(4)等稳定的化合物。随着预腐蚀处理时间的增加,腐蚀电流密度先增大后减小,腐蚀电位先负移后正移,电荷转移电阻增大,腐蚀产物膜的保护作用逐渐增强。随着耐蚀元素在腐蚀产物内膜层富集程度增加,电流密度降低,电荷转移电阻升高,耐蚀性增强。

关键词：材料失效与保护海洋平台无碳化物贝氏体中锰钢腐蚀产物电化学腐蚀

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高韧性铝硅镀层热成形钢电阻点焊性能研究

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汽车工程 2025年第2期47卷 367-375页

作者：李峥先程菲陈仪霖杨达朋易红亮东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 育材堂(苏州)材料科技有限公司苏州215123

镀层厚度在8~18μm的铝硅镀层热成形钢具有更高的韧性,已在汽车行业引起广泛关注。然而,对于减薄镀层后的铝硅镀层热成形钢的电阻点焊性能评价却较少。本文对比了强度级别分别为1 000、1 500和2 000 MPa的薄铝硅镀层热成形钢的焊接性能... 详细信息

镀层厚度在8~18μm的铝硅镀层热成形钢具有更高的韧性,已在汽车行业引起广泛关注。然而,对于减薄镀层后的铝硅镀层热成形钢的电阻点焊性能评价却较少。本文对比了强度级别分别为1 000、1 500和2 000 MPa的薄铝硅镀层热成形钢的焊接性能。研究发现,3种材料的可焊性电流范围及焊点的力学性能均能够满足生产需求。进一步分析发现,焊点力学性能和熔核区马氏体的强度和韧性有关。随着3种材料强度提高,熔核区马氏体的强度(硬度)增加,韧性降低,拉剪极限载荷随焊点强度提升而增大,而十字拉伸极限载荷随着焊点韧性降低而减小。

关键词： Al-Si镀层热成形钢电阻点焊可焊窗口组织和性能

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储氢用奥氏体不锈钢设计及抗氢脆性能研究

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钢铁研究学报 2025年第2期37卷 173-186页

作者：毛蓝宇骆宗安范明荣黄昶周政启王明坤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

发展高压储氢材料已成为推进我国氢能建设的关键目标。奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel, ASS)由于具有良好的氢脆抗性、成形性和低温韧性被认为是高压储氢容器的优良候选材料。然而,传统ASS中贵金属含量过高,因而不具备大规模... 详细信息

发展高压储氢材料已成为推进我国氢能建设的关键目标。奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel, ASS)由于具有良好的氢脆抗性、成形性和低温韧性被认为是高压储氢容器的优良候选材料。然而,传统ASS中贵金属含量过高,因而不具备大规模应用的经济性条件且ASS的低强度也会造成安全隐患。为此,采用热力学相图计算方法设计了一种ASS(命名为NEASS),并采用慢速率拉伸和多种微观表征方式评价了其抗氢脆性能。结果表明,NEASS的强度和抗氢脆性能比现有的316L不锈钢高出约15%和70%,其在充氢后的变形过程中展现出特殊的多向滑移机制,缓解了局部应力集中现象,从而有效阻碍了氢致裂纹萌生和氢致断裂失效的发生。

关键词：高压储氢材料低成本奥氏体不锈钢微观组织演变氢致开裂机制氢脆行为

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Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒尺寸及分布模型

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钢铁研究学报 2025年第3期37卷 367-374页

作者：李明杰张欣悦王斯乔张欣瑶周晓光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

为了探究奥氏体化工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大行为的影响,通过热模拟实验研究了实验钢在奥氏体化温度(1140~1220℃)和保温时间(180~540s)范围内奥氏体晶粒长大行为,并建立了奥氏体晶粒长大及分布的数学模型。结果表明,当保温时... 详细信息

为了探究奥氏体化工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大行为的影响,通过热模拟实验研究了实验钢在奥氏体化温度(1140~1220℃)和保温时间(180~540s)范围内奥氏体晶粒长大行为,并建立了奥氏体晶粒长大及分布的数学模型。结果表明,当保温时间一定时,随着奥氏体化温度的升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大其分布趋近于均匀化;当奥氏体化温度一定时,随着保温时间的延长,奥氏体晶粒增长速率减慢,晶粒尺寸分布同样趋于均匀化;建立的奥氏体平均晶粒尺寸及其分布的数学模型均与实测值拟合良好;耦合出不同奥氏体化工艺条件下实验钢的奥氏体平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布参数的等高线图,为确定合理的实验钢奥氏体化工艺奠定了理论基础。

关键词： Nb-Ti微合金钢奥氏体化晶粒长大晶粒尺寸分布数学模型

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基于深度学习的超低碳钢显微组织特征强化与精细化分析

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钢铁 2025年第2期60卷 119-127页

作者：王煜乔吴思炜曹光明刘建军窦君闫新悦刘振宇东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

超低碳钢显微组织为铁素体,在制样过程中极易出现划痕和晶界腐蚀不清晰的现象,严重影响金相组织分析。同时,显微组织特征的分析结果严重依赖于专家经验,受主观因素影响较大且效率低。为了高效获得超低碳钢显微组织特征信息,基于超低碳... 详细信息

超低碳钢显微组织为铁素体,在制样过程中极易出现划痕和晶界腐蚀不清晰的现象,严重影响金相组织分析。同时,显微组织特征的分析结果严重依赖于专家经验,受主观因素影响较大且效率低。为了高效获得超低碳钢显微组织特征信息,基于超低碳钢金相图像数据集,采用归一化、自适应阈值法处理图像,增强图像对比度;融合自注意力机制(Self-Attention,SA)和循环回归生成对抗神经网络(CycleGan),开发基于CycleGan+SA的晶界增强算法;建立超低碳钢显微组织特征强化模型,实现了显微组织图像的自动处理与晶界信息的特征强化。在此基础上,采用分水岭分割算法对晶界强化后的显微组织图像进行精细化分析。结果表明,CycleGan+SA算法可以有效去除原始金相图像中的划痕并补全晶界模糊区域,实现超低碳钢晶界特征强化。相比原始的CycleGan算法,引入注意力机制后,CycleGan+SA算法可以实现更清晰的晶粒分割,图像识别精确度P值由97.43%提升至98.75%,综合评价指标F值由97.49%提升至98.73%。在显微组织精细化分析方面,通过与常用分析软件对比,超低碳钢显微组织特征强化模型与Image J软件测定的晶粒尺寸平均误差为1.2个晶粒,与Image Pro Plus软件测定的晶界比例误差为0.008个百分点,模型与软件统计结果吻合较好,具备一定的应用前景。

关键词： CycleGan 自注意力机制深度学习晶界特征强化超低碳钢图像识别分水岭分割算法超低碳钢

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轧制与冷却工艺对42CrMo钢组织和硬度的影响

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轧钢 2025年第1期42卷 86-92页

作者：程铭浩赵宪明张宏亮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

目前轧态42CrMo棒材过高的硬度严重影响后序加工,可通过优化轧制与冷却工艺制度降低其硬度。通过DIL805A相变仪和S60/58507同步热分析仪绘制了42CrMo钢的动态CCT曲线,并以此为基础探究了轧制和冷却工艺对42CrMo钢组织转变和硬度的影响... 详细信息

目前轧态42CrMo棒材过高的硬度严重影响后序加工,可通过优化轧制与冷却工艺制度降低其硬度。通过DIL805A相变仪和S60/58507同步热分析仪绘制了42CrMo钢的动态CCT曲线,并以此为基础探究了轧制和冷却工艺对42CrMo钢组织转变和硬度的影响。研究表明:单道次控轧实验中,不同的轧制参数下,42CrMo钢中铁素体均优先在原始奥氏体晶界处发生相变,随后在原始奥氏体晶内形核生长,通过降低变形温度、增大真应变可明显增加铁素体转变量从而降低其轧后硬度;双道次变形后控冷实验中,超快冷—缓冷—空冷工艺可进一步增加42CrMo钢冷后铁素体含量,缓冷段冷速为0.1℃/s时,其铁素体体积分数可达41.79%,使得42CrMo钢轧态硬度远低于国标硬度要求(不大于241HV);当冷却过程中缓冷段冷速不超过0.2℃/s时,其轧后硬度满足行业对于冷成形用42CrMo钢的硬度要求(不大于220HV)。

关键词： 42CrMo钢动态CCT曲线控轧控冷工艺显微组织硬度

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热轧无缝钢管射流冲击换热特性分析

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机械设计与制造 2025年第4期 121-125页

作者：张延胜张瑞李振垒袁国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

控制冷却技术作为提高热轧钢材性能最有效的手段,已经广泛应用于板材领域,成为提高产品性能及正常生产必不可少的工艺环节。因钢管环形断面特征,冷却均匀性控制难度大,在线冷却还未在无缝钢管领域得到广泛应用,高冷却强度及冷却均匀性... 详细信息

控制冷却技术作为提高热轧钢材性能最有效的手段,已经广泛应用于板材领域,成为提高产品性能及正常生产必不可少的工艺环节。因钢管环形断面特征,冷却均匀性控制难度大,在线冷却还未在无缝钢管领域得到广泛应用,高冷却强度及冷却均匀性直接决定无缝钢管在线冷却应用的成败。通过建立环形射流冲击冷却钢管有限元模型,利用正交试验研究了喷嘴直径、射流流量、倾斜角度以及射流数目对钢管冷却特性的影响规律。通过分区域表征平均换热系数表明,合理匹配射流流量与喷嘴直径可将各区域平均换热系数极差控制在1000W/(m^(2)K)。通过数值模拟与实验研究,确定最优参数范围为:喷嘴直径(3~4)mm,射流流量(6~8)L/min,倾斜角度(0~10)°,射流数目(8~12)束。基于实验研究,建立了钢管平均冷却速率与各因素的非线性数学模型,为钢管在线冷却喷嘴的设计及均匀化冷却提供了理论支撑。

关键词：热轧无缝钢管射流冲击湍流强度换热系数

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新工科背景下塑性力学类课程体系设计与评价

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机械设计 2025年第1期42卷 155-160页

作者：梅瑞斌包立张欣东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室东北大学秦皇岛分校资源与材料学院

利用专业课程的课堂主渠道实施课程改革和创新思维培养，对培养具有时代品质的创新型人才具有重要意义。文中以塑性力学类课程内容为出发点，立足专业教学、科学素养培育与创新思维培养深度融合理念，对三维度教学目标进行设计与描述，... 详细信息

利用专业课程的课堂主渠道实施课程改革和创新思维培养，对培养具有时代品质的创新型人才具有重要意义。文中以塑性力学类课程内容为出发点，立足专业教学、科学素养培育与创新思维培养深度融合理念，对三维度教学目标进行设计与描述，构建了可推广的“一核三融”课程教学体系，并围绕课程知识点针对性地设计了创新教学工程案例，阐述了课程教学实施方法和流程；设计并实施了侧重过程考核的考核评价和侧重实施反馈的效果评价，以《材料成型力学》为例进行了3年的追踪调查，工程案例分析和创新思维培养深入人心，融入效果和课堂评价受到学生的一致好评。该研究成果可以推广应用于同类课程改革与实践，助力深化新工科课程改革和一流课程建设。

关键词：塑性力学新工科教学体系教学评价案例设计

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基于二次热处理的电火花制孔重铸层去除工艺

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航空制造技术 2025年第5期68卷 121-126页

作者：赵婉蓉杨泽南许骏杰张朕王立斐王祯张强中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

气膜孔冷却技术是提高涡轮叶片承温能力的有效手段,而气膜孔电火花加工产生的孔壁重铸层严重威胁着气膜孔的服役性能。为了消除重铸层,提出了一种通过二次热处理消除电火花制孔孔壁重铸层的工艺方法。试验发现,电火花加工所得孔壁重铸... 详细信息

气膜孔冷却技术是提高涡轮叶片承温能力的有效手段,而气膜孔电火花加工产生的孔壁重铸层严重威胁着气膜孔的服役性能。为了消除重铸层,提出了一种通过二次热处理消除电火花制孔孔壁重铸层的工艺方法。试验发现,电火花加工所得孔壁重铸层表现为γ单相组织,内部存在孔洞和微裂纹,且存在成分偏析现象。随后对气膜孔进行固溶和时效的热处理,发现原重铸层区域形成了与基体一致的双相组织,成分分布均匀。同时,原重铸层区域与基体取向一致,确保了叶片整体的单晶特性。高温拉伸试验表明,重铸层的消除避免了孔壁缺陷的危害,并改变了断裂机制,提升了气膜孔的拉伸强度和延伸率。因此,所提出的基于二次热处理的电火花制孔重铸层去除工艺为高品质气膜孔的制造提供了可靠手段。

关键词：涡轮叶片气膜孔电火花加工热处理重熔层

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不锈钢复合钢筋近界面微观组织演变及元素扩散动力学

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金属学报 2025年第2期61卷 336-348页

作者：郭星星帅美荣楚志兵李玉贵谢广明太原科技大学重型机械教育部工程研究中心太原030024 太原科技大学机械工程学院太原030024 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

不锈钢复合钢筋是一种新型复合结构材料,能够满足海洋服役的苛刻性能需求,从而有效解决基础材料产能过剩问题。产品复合界面质量往往取决于界面微观组织和界面化合物分布等,变形参数则是界面质量控制的基础,通过控制压下率可以获得复合... 详细信息

不锈钢复合钢筋是一种新型复合结构材料,能够满足海洋服役的苛刻性能需求,从而有效解决基础材料产能过剩问题。产品复合界面质量往往取决于界面微观组织和界面化合物分布等,变形参数则是界面质量控制的基础,通过控制压下率可以获得复合界面均匀且性能优异的产品。本工作针对不锈钢复合钢筋304/Q235开展高温热压缩实验,研究应变速率1 s-1,压下率20%、40%和60%条件下近界面微观组织演变特征,阐明近界面不锈钢侧微观组织动态形核机制以及晶界迁移过程;基于非稳态条件下单向流动的Fick第二定律,建立复合界面过渡区域元素扩散模型,进一步研究界面微观组织演变和元素扩散行为的相关性。结果表明,变形温度为1000℃时,界面两侧晶粒动态再结晶比例不协调,碳钢侧晶粒发生完全动态再结晶,而不锈钢侧晶粒仅在高压下率工况下受位错机制主导发生较为显著的动态再结晶。变形温度为1100℃时,不锈钢侧的动态再结晶由孪生机制主导控制,Σ3孪晶对再结晶过程起加速作用,界面两侧变形协调性显著提高。进一步研究表明,晶粒细化和位错、孪晶等缺陷的移动对元素扩散行为具有促进作用,界面化合物演变和空洞闭合对界面元素扩散行为也具有明显提升效果。此外,采用Boltzmann-Matano法确定Matano面位置,引入LevenberMarquardt多元非线性参数拟合方法,构建的元素扩散模型能够精确反映复合界面过渡区域的元素浓度,为复合材料金属间冶金结合质量提升、界面性能调控提供理论支撑。

关键词：复合压缩微观组织演变孪晶机制元素扩散动力学

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