摘要：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。

摘要：为提高热处理炉的加热效率,提出在炉顶增加喷嘴的设计方案,利用ANSYS Fluent软件模拟了炉顶喷嘴不同射速下(0~120 m/s)炉内流场分布,并对不同射速下(30~210 m/s)炉内钢板的温升变化进行了分析。结果表明,在炉顶增加喷嘴后,炉内流场分布更加均匀,且随喷嘴射速增加,气体流动更稳定且均匀,炉内温度分布也更加均匀;不同喷嘴射速下,炉内钢板的升温速率随着射速的增加而增加,但超过某一阈值后,钢板的升温速率提升有限。可见,炉顶增加喷嘴及优化射速参数可显著提高热处理炉的加热效率。

摘要：针对高强工程机械用钢960QT热轧全流程的工艺,设计了高温氧化动力学、氧化铁皮热变形、氧化铁皮结构转变等实验,系统研究了热轧过程中目标钢种高温氧化行为的演变规律。结果表明,960QT经过高温氧化后,Cr发生选择性氧化,提升了氧化激活能,其氧化激活能为168.96 kJ/mol。随轧制温度升高,氧化铁皮塑性也提高,在高温下氧化铁皮具有良好的变形能力,轧制变形后氧化铁皮的完整性更好。根据氧化铁皮的结构转变实验,发现在氧化皮中的FeO会经历先共析Fe3O4析出以及共析组织生成两个阶段,并系统绘制了氧化铁皮结构转变TTT曲线,发现结构转变过程符合C型规律,共析转变的鼻尖温度在450℃左右。结合以上实验结果,对热轧全流程生产工艺进行了优化设计,960QT表面状态得到了明显改善。

摘要：结合新时代钢铁企业数字化转型需求及东北大学现有优势教学资源,科学设计材料成型及控制工程专业数字化知识体系建设与人才培养技术路线。采取开展钢铁生产全流程一体化智能制造与数字技术小组学习、优化材料成型及控制工程专业人才培养方向等措施,构建基于多学科交叉融合的材料成型专业数字化知识体系。通过充分利用平台计算资源、与校外企业共建人才实训基地等方式,使学生在系统学习理论知识的同时能够进行实践、实训,从而全方位深入理解钢铁生产全流程一体化智能制造与数字技术。建设成果应用于材料成型及控制工程智能制造班,培养能够引领未来金属材料数字化科技创新的领军人才。

摘要：2000 MPa级超高强钢是极端服役环境用的关键结构材料,面临严重的强塑性倒置、合金昂贵、生产制备工艺复杂等难题。为此,设计了低成本C-Mn成分体系,研究不同调质温度对实验钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着调质温度的增加,实验钢的原始奥氏体由带状向等轴状转变,在780℃调质时,带状原始奥氏体晶粒宽约4μm、长约14μm,等轴状原始奥氏体晶粒宽约3μm、长约5μm。实验钢的位错密度随调质温度的增加,从6.87×10^(15)m^(-2)降至5.27×10^(15)m^(-2),再降低至4.46×10^(15)m^(-2)。实验钢室温下残余奥氏体(retained austenite,RA)的体积分数由12.6%降至10.2%再降至9.2%,变形前后RA的体积分数变化值由7.1%降至6.8%再升至7.1%。样品Q780的综合力学性能最好,其屈服和抗拉强度最大,分别为1665和2107 MPa,均匀伸长率也相对较高,为8.9%。5 mm厚V口Q780试样的室温裂纹萌生能(9.8 J)和裂纹扩展能(3.9 J)也相对较高,使其室温冲击功最高为13.7 J。其优异性能归因于最大的位错密度(6.87×10^(15)m^(-2))、最大的RA体积分数(12.6%)和最小的马氏体平均晶粒尺寸(0.77μm)。

摘要：超高强度弹簧扁钢的研发及应用对于实现汽车轻量化具有重要的意义,掌握这类钢的连续冷却转变行为有助于制定其热轧后冷却工艺和淬火-回火工艺。以一种新设计的超高强弹簧扁钢50SiMnCr钢为研究对象,在力学性能检测的基础上,结合金相-硬度和热膨胀法研究了冷却速率对实验钢显微组织和硬度的影响,由此绘制连续冷却转变曲线。结果表明,50SiMnCr钢的强塑性满足2000 MPa级别要求,其相变点Ac1=721℃,Ac3=758℃,Ms=220℃,Mf=103℃。当冷却速率为0.05~0.5℃/s时,发生铁素体和珠光体转变;当冷却速率提高至1℃/s时,发生贝氏体转变;当冷却速率为2℃/s以上时,发生马氏体转变。随着冷却速率的增加,该钢的硬度随之升高。

摘要：结合高温合金激光增材制造技术的国内外研究现状,综述了高温合金粉末材料制备方法和回收再利用对粉末性能的影响规律,探讨了模拟计算技术在高温合金增材制造工艺和材料设计中的应用,总结了增材制造高温合金常见缺陷及优化方法,最后介绍了高温合金增材制造的国内外标准化进程。

摘要：采用ＧＡ（ＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）技术实现ＣＭＡＣ（ＣｅｒｅｂｅｌａｒＭｏｄｅｌＡｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｅｒ）最优设计及算法．该方法解决了ＣＭＡＣ与其学习对象的整体优化问题，具有理论意义和实用价值．仿真结果证明该方法是成功的和有效的．对不同的客观对象（如空间曲面），可以采用ＧＡ技术找到ＣＭＡＣ的最优内部表示（偏移矢量分布），实现一般ＣＭＡＣ难以达到的精度．该方法比Ａｌｂｕｓ的ＣＭＡＣ和Ｐａｒｋｓ等的ＣＭＡＣ学习效果都有不同程度的提高，适合于要求高精度学习的情况．同时给出了任意偏移矢量分布的ＣＭＡＣ算法．

摘要：为实现轧线自动化系统离线调试和优化目的,开发了中厚板轧线模拟系统.应用面向对象技术进行模拟系统设计,将轧线划分为设备对象、仪表对象和轧件对象.单体对象通过封装的服务更新自身属性,通过开放的公共属性建立对象之间的关联.基于过程控制系统平台环境进行模拟系统开发,采用多线程结构满足中厚板轧线多个工艺区域的模拟要求,以时间触发器控制模拟时间步长,采用实际数据回放方法产生模拟系统的轧制工艺数据.模拟系统实现了从坯料上线开始到轧制结束生产过程的模拟,设计开发的中厚板轧线模拟系统已应用于实际工程项目,满足了轧线自动化系统的离线调试要求.

摘要：为提高轧机弹跳值的计算精度,开发一种四辊轧机弹性变形的在线计算模型,模型中将轧机弹性变形分为辊系弹性变形和轧机牌坊弹性变形;综合考虑各影响因素,设计辊系和轧机牌坊弹性变形的模型结构。基于所设计的模型结构和测试方案,针对某1 800 mm单机架可逆冷轧机,采用影响函数法得到支撑辊辊径、工作辊辊径、带钢宽度、轧制力和弯辊力等因素对辊系弹性变形的影响,并建立辊系弹性变形在线模型;通过对轧机的现场测试,回归得到轧机牌坊弹性变形模型中的系数,并应用于该机组中。研究结果表明:采用该模型,辊缝设定值的计算偏差可控制在±0.1 mm以内,表明该模型具有较高的计算精度,满足现场控制要求。