北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心
- 作品数：509 被引量：1,316H指数：13
- 相关作者：蔡开科马志飞孙赛阳梁江涛张继武更多>>
- 相关机构：北京大学工学院华北理工大学冶金与能源学院辽宁工程技术大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术冶金工程自动化与计算机技术更多>>
- 高性能海洋用钢智慧研发之二——钢铁材料基因与显微组织数字化表征被引量：4
- 2018年
- 材料基因的识别及显微结构的数字化表征在科技创新、工业制造以及国家安全建设等方面的作用尤为重要。基因结构数据的高质量提取不但关系到重大工程的服役安全,也关系到材料智慧设计及产品终端质量与成本。如何高质量、高效率地提取和分析材料大数据已成为当前制约新材料智慧研发的关键。综合分析数字化时代下材料研发的特点及今后发展方向,针对材料基因库的构建提出了可视化及数字化表征的方法,建立了材料微观基因结构与宏观力学性能的数字化关联。
- 尚成嘉李秀程王学林
- 关键词：海洋用钢晶体结构
- 六流中间包挡墙优化的数值模拟和工业实践被引量：2
- 2022年
- 根据钢厂40 t六流重轨钢中间包的结构和工艺参数,通过Ansys Fluent软件数值模拟的方式,研究了其流场、温度场及RTD(停留时间分布)曲线。研究发现,原中间包流场及温度场分布不合理,各流一致性较差。通过正交试验,确定了挡墙开孔底部仰角10°、中部仰角10°、开孔上移0 mm的优化方案。模拟结果表明,通过优化设计,提高了中间包的整体流场速度,大幅降低了钢水的平均停留时间标准差,最低温度提高了14.2 K,各流水口温差缩小了1.77 K,各流一致性显著增强。40 t中间包U75V重轨钢的生产应用结果表明,优化后最远端水口(3号水口)平均停留时间由原687.1 s降至575.5 s,各流温差由2.05 K降至0.28 K,改善显著。
- 李玉峰孙彦辉宋思程陈天明
- 关键词：中间包数值模拟控流装置
- 加热过程中H_2O(g)对55SiCr弹簧钢脱碳的影响被引量：16
- 2018年
- 设计了气氛混合装置,控制炉气成分以及H2O(g)含量,利用真空管式加热炉对弹簧钢铸坯试样进行加热保温。采用激光多点共聚焦显微镜研究了混合气氛下H2O(g)对弹簧钢表面脱碳的影响。结果表明,试样总脱碳层厚度随温度升高而增加;混合气氛下,650℃出现轻微铁素体脱碳,700～950℃有明显铁素体脱碳层,850℃为铁素体脱碳峰值温度,与空气条件相比,表面铁素体脱碳更加严重,脱碳开始温度有所降低。低温区表面脱碳的发生与C浓度梯度驱动下珠光体片层中渗碳体的溶解有关,铁素体脱碳层晶粒形态呈现为尺寸细小、无明显取向。H2O(g)破坏防止脱碳的保护机制,对试样脱碳程度的加深有重要作用。
- 张凯陈银莉孙彦辉徐志军
- 关键词：弹簧钢表面脱碳加热温度氧化层
- 蓝钨氢还原制备钨粉工艺研究被引量：4
- 2021年
- 超细钨粉是生产硬质合金的重要原料,目前工业上制备超细钨粉的方法主要是氧化钨氢还原法。如何低成本、大规模的生产出均匀的超细钨粉一直是一个研究热点。文中采用控制变量法,进行蓝钨氢还原实验,探究还原温度、氢气流量和还原时间对产物钨粉形貌的影响。当还原温度为700℃,氢气流量为150 mL/min,还原时间为55 min,此时蓝钨氢还原产物的微观形貌中出现大量类似于紫钨的针状晶体。
- 喻相标肖杰郭少毓肖义钰廖春发姜平国
- 关键词：蓝钨氢还原钨粉
- 加热过程中H_(2)O(g)含量对55SiCr弹簧钢表面氧化层及脱碳行为的影响被引量：1
- 2021年
- 对55SiCr弹簧钢铸坯试样进行热重(TG)试验,研究了不同气氛下H_(2)O(g)含量对55SiCr弹簧钢表面氧化层及脱碳行为的影响。结果表明:混合气氛下55SiCr弹簧钢的脱碳程度高于空气下的,铁素体脱碳层厚度随混合气氛中H_(2)O(g)含量的增加而增大,试样在850℃时铁素体脱碳层厚度均出现峰值。与干空气相比,混合气氛下H_(2)O(g)的存在改变了氧化层的组成与结构,使氧化产物比重向FeO比重增加,而FeO的结构较为疏松,会使脱碳程度增加。
- 龚志翔高振波吴家明许兴孙凯孙志威何静
- 关键词：弹簧钢加热温度氧化层
- 含有上贝氏体的ER8车轮钢的裂纹扩展行为被引量：1
- 2020年
- 研究不同含量的上贝氏体对ER8车轮钢裂纹扩展行为的影响.利用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电镜(SEM)对ER8车轮钢的显微组织和裂纹扩展路径进行了研究.实验结果表明:ER8车轮钢中的组织除了有铁素体和珠光体,还存在上贝氏体;裂纹穿过上贝氏体和珠光体扩展,最终停止在珠光体区域;与珠光体组织相比,裂纹在上贝氏体中的扩展路径更曲折.利用扫描电镜(SEM)对ER8车轮钢的裂纹扩展变形进行原位观察.实验结果表明:含有80%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时,组织变形过程主要以铁素体和上贝氏体为主,裂纹在上贝氏体和珠光体中连续扩展,伴随着珠光体的变形;而含有50%上贝氏体的ER8车轮钢拉伸时,组织变形过程主要以铁素体和珠光体为主,并且上贝氏体对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用.上贝氏体能够有效地阻止裂纹扩展,在偏转裂纹路径和延缓裂纹扩展方面起着重要作用;并且对铁素体和珠光体的变形起到阻碍作用.
- 李迁赵爱民郭军裴伟刘素鹏
- 关键词：上贝氏体原位拉伸塑性变形
- 1500MPa级高伸长率双相钢的组织性能分析被引量：6
- 2022年
- 为了进一步提高双相钢的性能,通过合理的化学成分设计,在实验室研发了1500 MPa级Nb-Ti微合金化的高伸长率冷轧双相钢,并且利用连退模拟试验机、扫描电镜等设备,系统研究了退火温度和过时效温度对双相钢组织性能的影响。结果表明,抗拉强度随着退火温度的升高而增大,在840℃时可达到1650 MPa。当温度继续升高时,组织中开始出现回火马氏体,抗拉强度略有下降。随着过时效温度的升高,组织中的回火马氏体含量减小,淬火马氏体含量增大,温度继续升高后,还有部分贝氏体生成,因此伸长率总体上不断增大,在380℃时抗拉强度可达1520 MPa,伸长率达到8.3%,获得最佳力学性能。
- 孙航褚晓红唐梦霞高鹏飞邝春福赵征志
- 关键词：双相钢退火温度
- 强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为被引量：1
- 2022年
- 微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要.针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为.首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为.数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化.
- 张炜吴先前吴先前黄晨光
- 关键词：铝合金
- 超高强热成形钢的应变速率敏感性被引量：5
- 2018年
- 利用CMT5105电子万能试验机和HTM 16020电液伺服高速试验机对超高强热成形钢进行拉伸试验,应变速率范围为10-3-103s（-1）,模拟热成形零件在不同应变速率下的碰撞情况.结果表明：在低应变速率阶段（10-3-10（-1）s（-1））实验钢的应变速率敏感性不高,随应变速率的升高,实验钢的强度和延伸率变化不大;在高应变速率阶段（100-103s（-1））实验钢具有高的应变速率敏感性,随应变速率的升高,实验钢的强度和延伸率都呈增大的趋势,并且抗拉强度的应变速率敏感性要大于屈服强度.这主要是由于在高应变速率阶段拉伸时产生的绝热温升现象和应变硬化现象共同作用造成的.实验钢颈缩后的延伸率随应变速率的增大而减小,主要是由于高应变速率下马氏体局部变形不均匀造成的.实验钢吸收冲击功的能力随应变速率的升高而增大,实验钢达到均匀延伸率时吸收冲击功的大小对应变速率更敏感.与低应变速率阶段相比,实验钢在高应变速率阶段的断口韧窝的平均直径更小,韧窝的深度更深,这与高应变速率阶段部分马氏体晶粒的碎化有关.通过扫描电镜和透射电镜观察发现,在高应变速率拉伸时晶粒有明显的拉长趋势,并且在应力集中的地方有一些微空洞的存在,应变速率为103s（-1）时部分区域有碎化的现象.
- 梁江涛赵征志尹鸿祥路洪洲陈伟健唐荻
- 关键词：绝热温升
- 超级奥氏体不锈钢发展及第二相调控研究现状
- 2023年
- 超级奥氏体不锈钢作为高端装备制造业的关键材料,在海水淡化、海洋油气工程、烟气处理等领域得到广泛应用。但超级奥氏体不锈钢中Cr、Mo等合金元素的含量较高,在热轧、焊接等热加工过程中,在焊接热影响区极易发生因合金元素偏析导致的第二相(如σ相、Laves相等)析出,严重影响其耐蚀性能、力学性能。简述了超级奥氏体不锈钢自诞生以来的发展,综述了抑制超级奥氏体不锈钢凝固过程中第二相析出的方式,首先增加N含量可以有效细化钢的凝固组织,并且N含量与σ相析出量呈负相关;其次稀土微合金化也为调控钢中第二相析出提供了新的方向;最后是冷却速度的提高能有效改善结晶动力学,实现凝固组织细化,从而抑制第二相析出。对时效过程第二相析出的研究表明Mo含量越高,σ相偏析越严重,并且不同金属间相还会存在转化。因此,对目前超级奥氏体不锈钢的凝固偏析行为、时效过程中第二相析出行为以及均匀化制度进行了总结。
- 刘文强王丽君张福成赵爱民李建民
- 关键词：超级奥氏体不锈钢耐腐蚀时效处理偏析
