摘要：随着全球能源危机的加剧以及环境问题的日益严重,汽车行业正向着轻量化设计发展,以满足节能、降耗、环保与安全的要求。实施汽车轻量化的途径主要有:(1)应用新材料、新工艺,即采用轻量化材料或轻量化成型技术,以达到减重的目的;(2)结构优化设计,即使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺方面的改进等。作为汽车的主要材料,高强钢的应用不但能够达到减薄车身用板厚度与减轻质量的目的,还可提高安全性能。目前,高强钢的发展经历了三个阶段。从显微组织上来看,经历了以BCC晶格的铁素体为基体的第一代到FCC的奥氏体的第二代,再到铁素体与残余奥氏体的第三代。尽管第一代高强钢的强度比较高,但其塑性受到限制。为了解决此问题,可在第二代高强钢中添加大量的Cr、Ni、Mn、Si和Al等合金元素,但这样会增加生产成本,并且在后续加工过程中产生一些问题,从而限制了其规模化生产进程。鉴于此,第三代高强钢通过降低合金元素的含量,以C、Mn、Al、Si元素为主,在降低成本的同时,兼具高强度与高塑性,能够达到较高的强塑积。第三代高强钢以中锰钢为代表,是利用热轧或冷轧板在退火过程中发生奥氏体逆转变形成亚微米级的奥氏体和铁素体双相组织,随后奥氏体在变形过程中发生相变诱导塑性(TRIP)或孪生诱导塑性(TWIP)效应来提高钢的塑性和强度。近些年来,研究主要集中在通过对加热速度、奥氏体化温度、退火温度、退火时间与冷却速度等工艺参数优化来获得适量而稳定的残余奥氏体,取得了丰硕的成果。然而,对中锰钢力学性能方面的研究仅局限在拉伸性能,缺乏对于其后续成形性能及断裂机理方面的研究。本文归纳了新型汽车用高强度钢的发展历史及研究现状,明确了中锰钢在生产成本与力学性能方面的优势,介绍了中锰钢化学成分设计的依据及各合金元素所起的作用,分析了奥氏体化温度、退火温度、退火时间、加热速率与冷却速度等临界区退火工艺参数对残余奥氏体调控的影响。并揭示了中锰钢形变过程中残余奥氏体发生TRIP与TWIP效应来提高其强韧性的变形机制,阐述了孔洞形核、长大及其断裂机制,分析了拉伸过程中吕德斯带产生的原因,介绍了中锰钢在热成形方面的应用前景,展望了中锰钢未来的发展趋势,以期为中锰钢的工业化生产及实际应用提供参考。

摘要：随着大气环境问题的日益加剧且全球范围面临着能源危机,在未来的几十年里,节能减排仍然是全球性的研究主题。汽车行业被要求在不降低安全性的前提下减轻车身质量,以达到节能减排的目的。汽车的轻量化推动先进高强钢从第一代发展到如今的第三代。先进高强钢主要通过合金成分设计、热轧、冷轧、热处理等工艺的配合对其微观结构进行调控来实现轻量化和安全性,且其内部变形机制研究更有助于把握性能调控过程。第一代、第二代汽车用钢的弊端主要有以下两方面:一方面,主要以铁素体等软相作为基体,导致钢的综合力学性能差,难以实现真正的轻量化;另一方面,第二代汽车钢性能的提升是以大量合金元素的添加为代价,生产成本较高,而且在商业化大生产当中铸造、热处理等工艺难以精细控制,存在诸多弊端。因此,第三代汽车钢得到良性的发展,其综合力学性能填补了第一代与第二代汽车钢之间的空白。Q&P钢作为典型代表,利用淬火-配分工艺,对多相、亚稳态和多尺度的微结构进行精细控制,可以获得马氏体、铁素体和奥氏体的混合组织。与第二代相比,第三代汽车钢的合金元素含量更低,满足了降低成本的要求。面心立方(FCC)与体心立方(BCC)的混合结构使得第三代汽车钢具有高强塑积(抗拉强度×延伸率)的特点,它的性能已接近时代汽车用钢的目标水平。本文概述了新型汽车用Q&P钢的发展历程,介绍了合金元素的作用、成型时的回弹,按照热处理工艺参数顺序(加热温度、淬火温度、配分温度、配分时间)阐述了工艺优化的内在原理。总结了塑性变形的强韧机制——“四种效应、两种机制”,思考了Q&P钢动态力学性能对工程实际应用的重要性,根据重大研究成果提出新的Q&P钢强化建议——晶界相变强化。最后描述了当前Q&P钢基础理论研究和工业化发展所面临的问题,并对该领域进行了展望。

摘要：随机变量导致工程问题具有不确定性.设计者希望设计方案不仅能满足目标性能最优,而且希望目标性能受不确定性的影响在可接受范围之内.对此,本文提出了考虑灵敏度区域的多目标鲁棒性优化方法(multi-objective robust optimization based on sensitivity region,SR–MORO).SR–MORO可以用来解决设计变量存在不确定性时目标鲁棒性优化设计问题.该方法假定不确定性变量属于区间变量,并不需要知道随机变量的概率分布.SR–MORO采用非梯度优化方法,所以,它可以解决目标函数和约束条件不连续的情况.当参数变化幅度大,超过目标函数线性变化范围,该方法也同样适用.最后,通过实例验证了本方法的适用性.

摘要：分析了铁尾矿配比对矿渣成分设计参数的影响规律,采用高温熔体物性综合测定仪测定熔渣黏度、流动性等高温物化性能。采用主成分分析法和多元线性回归原理,建立了主成分与熔渣流动性的数学模型。研究结果表明：调质高炉渣的成分设计参数更符合制取矿渣棉原料的要求;随着铁尾矿配比增加,熔渣黏度有升高的趋势,但高温区黏度较小、流动性较好,适宜的成纤温度区间变宽,调质高炉熔渣黏度、流动性更适合用于制备矿渣纤维;调质高炉熔渣适宜的酸度系数为1.2~1.4,即铁尾矿适宜的质量分数为5%~15%。

摘要：这是一篇冶金工程领域的论文。针对镁系脱硫剂脱硫过程中渣层稀薄很难扒除干净,致使高浓度脱硫渣带入转炉,引起转炉回硫问题。利用FactSage软件绘制了CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO(FeO)脱硫渣的液相线图,分析了脱硫渣相组成及脱硫渣成分对液相区的影响,降低脱硫渣对温度的敏感度,有利于扒渣的进行。设计了主要成分为SiO_(2)的聚渣剂,对脱硫渣进行性能调控。利用熔点熔速仪测定了脱硫渣的开始熔化温度、半球点温度和流动性温度,研究了聚渣剂添加量对脱硫渣熔化性能的影响。结果表明,脱硫渣与聚渣剂配比为5∶2~5∶5时,可增大脱硫渣的开始熔化温度和流动性温度之间的温度差,提高脱硫渣的热稳定性。酸性脱硫渣加入聚渣剂的配比取低值,脱硫渣碱度提高可以适当增加聚渣剂配比。

摘要：利用XRD、OM、SEM和TEM试验研究高氮奥氏体不锈钢的第二相析出过程,分析析出相形貌,确定析出相的种类。结果表明,固溶态试样的显微组织由单相奥氏体晶粒和部分孪晶组成。在800~1040℃时效2 h,钢中均有Cr_(2)N相析出,Cr_(2)N相数量呈先增加后减少的趋势,并且在860℃时Cr_(2)N数量达到峰值。试验钢的析出相主要为碳、氮化物和金属间化合物σ相。800℃时效有金属间化合物σ相析出,860℃时效有碳化物M23C6析出,920℃时效仅析出Cr_(2)N,1040℃时效有MX相析出。