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搜索结果如下(共65条):

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1:[科技成果评价--冶金新材料]高低温冲击韧性双相不锈钢锻棒件研制和应用

随着我国工业的快速发展,双相不锈钢的使用快速增长,目前国内双相不锈钢特别是石油石化、海洋工程等领域低温环境使用的高品质双相不锈钢,国内仍处于研发阶段,大量依赖进口。 2019年,浙江久立、新兴铸管等单位相继提出低温冲击要求高品质双相钢需求,中航上大高温合金材料股份有限公司双相不锈钢生产经验丰富,技术装备水平及质量保证能力满足超级双相钢研发和试制要求。项目由此启动,在原有双相钢生产经验基础上,开展超纯净、高低温冲击韧性的高品质双相钢研究工作。
作者:高怀 发表时间: 2022-06-01 09:11:47 阅读(1293) 评论(0)

2:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高品质钢精准钙处理关键技术与在线控制软件 开发及应用

钢铁工业对我国国民经济的发展和国家建设有着举足轻重的地位。高品质钢具有洁净化、均质化和细晶化的要求,其中洁净化指的是钢中非金属夹杂物。所有钢都有夹杂物的问题,解决了夹杂物的问题就解决了所有钢种的三分之一以上的问题。合金结构钢中的脆性夹杂物会导致产品的开裂失效,非调质钢和易切削钢中硫化物沿晶界析出会导致产品的疲劳伤损,大型铸锻件模铸过程聚合形成的大型夹杂物会导致产品的探伤不合。因此,钢中非金属夹杂物的特征直接影响钢产品的质量和性能,同时高熔点夹杂物会引起钢连铸过程浸入式水口结瘤。钙处理技术是改性钢中非金属夹杂物的最常用、最直接、最有效的方法,在过去的几十年里,钙处理在减少水口结瘤和夹杂物控制等方面一直扮演着无可替代的角色。 然而,由于钙金属本身化学性质活泼以及沸点低等特性,导致工业生产钙处理过程存在着喂钙量经验化、钙合金收得率波动大、改性夹杂物效果不稳定的行业瓶颈难题。因此,有必要针对高品质钢钙处理改性夹杂物的精准性和稳定性开展深入和系统的研究,使钙处理技术始终处于最优效果,准确有效地实现钢中夹杂物数量、成分和形态的稳定控制,为我国高端特殊钢产品质量的稳定提升和自主生产制备提供技术支撑。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-25 05:44:22 阅读(844) 评论(0)

3:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高品质商用车车轮钢高效化制备及应用关键技术

我国22.5×9.0型钢制商用车车轮最轻37kg,用钢强度最高590MPa,车轮进一步轻量化缺乏钢材设计、制备和应用的成套技术,具体体现在: 图1 商用车车轮结构与焊接位置 1、材料设计:传统HSLA钢和双相钢不满足车轮的制造或疲劳性能要求。① 采用650 MPa及以上级别HSLA钢制作车轮,存在车轮制造回弹大、成形开裂率高、焊接软化等问题;② 传统的650 MPa及以上铁贝或铁马双相钢强塑性好,但焊接易软化,焊后成形开裂率高达20%以上,疲劳寿命不足国标60%。 2、材料制备:在高强车轮钢制备上,卷取温度控制、表面质量和生产效率等方面存在以下问题:①650 MPa及以上车轮轮辋用钢因卷取温度命中率偏低,力学性能波动较大,影响车轮制造使用和疲劳寿命的稳定性;②650 MPa及以上高强轮辐用钢精轧轧制速度慢、氧化铁皮厚,易导致轮辐表面压痕和麻坑缺陷;③在热连轧产线整体高效化的背景下,厚规格车轮钢生产效率不足产线平均效率的70%,严重制约热连轧产线效率提升。 3、材料应用:高强车轮钢制造及服役过程中存在以下问题:①随着轮辋厚度减薄,焊接工艺窗口变窄,焊接参数不匹配使轮辋焊缝区域制造开裂率高且不稳定;②轮辋与轮辐组合焊处应力集中,热影响区软化严重,造成约40%的疲劳开裂发生在此位置;③台架疲劳寿命与路试疲劳寿命差异较大,前者无法完全复现车轮在实际路况下承受的复杂载荷,车轮设计阶段安全评估能力不足,造成新产品研发周期长达1年以上。 为此,开发650-800 MPa级车轮钢高效化制备及应用关键技术,对解决商用车车轮轻量化的材料设计、制备和应用瓶颈问题,促进我国钢轮制造行业进步和节能减排具有重要意义。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-18 04:03:55 阅读(600) 评论(0)

4:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高品质厚板关键制造技术开发及应用

中厚板产品广泛应用于油气输送、船舶海工、桥梁建设,压力容器、高强工程机械、建筑结构等行业领域,中厚板产品是国家工业建设、城市建设、经济发展和国防军工的重要支撑材料。而高品质厚板作为中厚板产品中的明珠,主要应用于国家重大工程和重大装备的承压、承重等关键承力部件,如盾构机的刀盘、风电塔筒及门框、风电安装船的桩腿、高层建筑的箱柱底座等,高品质厚板产品质量直接影响国家工程的建设,但长期以来,高品质厚板长期依赖进口,立项之初,其制造技术一直存在三个方面的技术瓶颈,具体如下: 1、连铸坯生产保探伤特厚钢板技术。因铸坯内部缺陷和特厚钢板的压缩比受限等原因,保证特厚钢板的探伤性能要求一直是行业难点,同时此类特厚钢板往往应用于关键的承力部件,如重型装备的盾构机采用180mm以上的特厚板,对其探伤性能要求满足国标Ⅰ级要求。传统采用模铸工艺生产特厚钢板,因其能耗高、效率低,已无法满足绿色高效的制造要求。因此,迫切需要开发低压缩比连铸坯生产保探伤特厚板技术,实现连铸坯生产180mm以上保探伤特厚板。 2、高强韧易焊接厚板制造技术。高强韧易焊接特厚板是决定焊接钢结构服役安全性的关键,如建筑用承力柱、桁架等部位要求100mm以上460MPa级厚板,为了保证钢板的强韧性匹配,传统采用正火工艺生产,因碳当量高,焊接过程中易产生裂纹,对建筑结构的安全性产生较大的隐患。而采用TMCP工艺生产大厚度高强度钢板时,虽然采用低碳当量可改进焊接性,但TMCP工艺生产大厚度钢板组织控制难度大,低温韧性稳定控制的技术瓶颈尚未突破。 3、在线淬火生产高强韧厚板制造技术。在碳达峰、碳中和背景下,为了降低能源消耗并减少碳排放,同时提高产品竞争力,行业内普遍采用在线淬火工艺生产厚度≤50mm以下550MPa钢板,但海洋工程领域的风电安装船的桩腿等行业设计需求厚度≥60mm、强度≥690MPa高强韧厚板,随着世界能源结构调整和我国风电行业的快速发展,对此类产品的需求将更加迫切,但在线淬火工艺生产难以获得全厚度截面的马氏体组织,导致钢板韧性差一直是行业难题。 综上所述,为了满足重大工程对高品质厚板需求,迫切需要突破高品质特厚板生产的关键技术瓶颈!
作者:高怀 发表时间: 2022-05-18 04:03:43 阅读(667) 评论(0)

5:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:高铝钢及微合金钢板坯连铸关键技术开发与应用

随着国民经济发展和产业结构升级,高铝钢及微合金钢等高端钢铁材料广泛应用于汽车、能源电力、海洋工程、船舶等重点领域,高效连铸生产的技术质量问题日益凸显。如汽车用DP、TRIP钢因钢中Al含量高达1.0%以上,不仅难以实现多炉连浇,而且连铸板坯存在横向凹陷、裂纹、断坯等问题;高等级桥梁钢、高强钢、能源钢、管线钢等因添加Nb、V、Ti等微合金元素,热装铸坯轧后钢板表面容易出现裂纹。这些难题不仅影响生产效率,还会造成资源和能源浪费。此外,随着用户的个性化需求增多,微合金钢品种、规格、连铸短浇次增多,微合金钢连铸漏钢风险增大,直接影响高效连铸过程的稳定性。相对于普通钢材,高铝钢和微合金钢元素多且含量高,质量控制难度大、工艺复杂。原有的高效稳定工艺技术,已无法适应高铝钢和微合金钢生产需求,具体体现在: 1、高铝钢保护渣易反应变性,粘结报警频繁,连铸可浇性差,板坯表面裂纹多,必须下线清理。针对高铝钢板坯连铸,韩国浦项制铁开发了液态保护渣技术,将钙铝系保护渣加热熔化后流入结晶器,控制渣圈达到改善板坯表面质量的目的;国内也有企业直接采用低碱度、低熔点钙硅系保护渣或者直接采用钙铝系保护渣的成功先例。这些技术极大促进了高铝高锰钢的开发与应用,但均未实现常规拉速的多炉连浇。 2、Nb、V、Ti微合金桥梁钢、高强钢、能源钢、管线钢等高等级钢实现高温热装(两相区)难度大,钢板易产生红送裂纹。针对高等级微合金高强钢板的热装红送裂纹,国内外普遍采用板坯下线控温、专用淬火池及铸坯切割后淬火等方式,铸坯热量损失大,生产效率低,表层组织细化和抑制第二相粒子析出的效果不充分。 3、多品种、小批量、多规格的高品质钢连铸短浇次多、混浇坯长。混浇钢种成分差异大,混浇模型判定不准确,不得不下线取样化验,降低入炉效率;多断面板坯连铸,为避免漏钢结晶器在线调宽必须低拉速或者降拉速,降低了生产效率。 首钢与北京科技大学长期开展合作,进行高铝钢及微合金钢板坯连铸关键技术攻关。经过长期连铸工业实践和系统攻关,发现并揭示了高铝钢粘结报警及横向凹陷机理。从工艺上对结晶器振动、保护渣性能以及结晶器表面流动进行了优化,实现300吨钢包产线实现高铝钢([%Al]≥1.0)单浇次稳定浇铸1500吨以上。连铸拉速从0.8 m/min提高至1.2 m/min。
作者:高怀 发表时间: 2022-05-17 03:31:42 阅读(647) 评论(0)

6:[科技成果评价--炼铁工艺与技术]高品质涂镀钢板关键技术研发及产业化应用

本项目属金属材料技术领域,来源于河钢集团自主研发项目,包括彩涂钢板、冷基锌铝镁镀层钢板及热基无锌花超厚镀层钢板产品的研究开发与制造技术及产业化应用。该系列产品因具有良好的耐腐蚀性和绿色、低碳与环保的共性,与传统热轧或冷轧裸板相比,存在着国外专利壁垒、涂镀层附着力、基板表面海绵体结构形成、耐腐蚀性能机理等深入研究和亟需解决的难题,针对存在的难题采取实验室研究与工业化生产制造及推广应用相结合的路线与措施开展了研究与开发工作,取得了以下重大科技创新: 1. 系统研究了家用电器用彩涂钢板与薄膜复合匹配技术,形成了一整套彩涂覆膜家电用产品稳定生产体系。采用钢板清洁度控制技术、无铬钝化技术、UV涂层附着力失效模拟检测方法以及彩板弯曲起棱失效预判控制方法,探寻出了附着力评价时间的工业化临界值,解决了覆膜钢板加工过程层间附着力失效、UV涂层脱落及弯曲起楞的行业技术难题。 2. 攻克了家用电器钢板凹版印制技术,通过防腐性提升技术、鲜映性提升技术、微晶触感实现技术及抗菌功能研发,实现了印刷彩板在外观(高鲜映性)、功能(高防腐性、抗菌功能)及触觉体验(微晶触感)等全方位的技术升级。同时攻克了钢板数码喷绘技术,实现了高颜值和立体纹理兼具的高端定制化彩板方案在家电行业的首发。 3.首创具有自主知识产权的低铝系稀土锌铝镁产品成分设计生产控制技术。将0.02~ 0.05%稀土创新性地添加到低铝系锌铝镁产品中,增加了镀液的流动性,细化镀层结晶组织,增加产品的耐蚀性,解决了稀土元素镀液成分均匀性分布难点,形成一整套厚镀层低铝系稀土锌铝镁高表面生产控制技术,连续5次国内首发极限厚镀层310g/m2、350g/m2、430g/m2、450g/m2和0.30~0.35mm薄规格180 g/m2产品。 4. 开发了热基无锌花超厚镀层产品生产控制技术。从成分设计、酸洗表面质量提升、基板粗糙度均匀化、海绵体形成以及锌液成分、气刀参数、张力匹配等方面进行研究,实现了600-900g/m2双面无锌花超厚镀层,解决了无锌花超厚锌层的附着性能差、边厚浪形、斜疤、斜纹等技术难题,900g/m2超厚锌层产品填补了国内空白。
作者:wys@csm.org.cn 发表时间: 2022-05-12 08:28:55 阅读(1651) 评论(0)

7:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:创新型薄规格高强韧耐磨钢系列产品开发与应用

近年来,随着经济和社会的发展,资源和能源的限制逐渐凸显,环境保护问题日趋严峻。GB1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》将轴荷限定车货总重上限由55吨降至49吨,同时国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》及《重型商用车辆燃料消耗量限值》(第三阶段)标准意见稿,要求2020年在2015年基础上燃料消耗降低15%,上述规范要求表面,轻量化将成为专用车和工程机械产品发展的必然趋势。 2010年国内各钢铁企业开始陆续研发高品质耐磨钢产品,经过多年发展,国内耐磨钢板已开始陆续替代进口产同类型产品,并逐步提高在国内工程机械、专用车和商用车车厢领域市场的占有率,国内耐磨钢产品以较低的价格、较快的交付速度,成功替代SSAB等国外耐磨钢企业,为我国商用车轻量化做出巨大贡献。然而由于产品研发周期短、经验积累不足等原因,我国目前耐磨钢板在产品类型和产品质量仍与SSAB的耐磨钢产品具有一定差距。例如SSAB早在几年前便推出了耐腐蚀耐磨钢产品,目前该类产品在国外环卫车、造纸行业以及疏浚管道行业已得到广泛应用,而国内在该类复合型耐磨钢产品仍属空白。 因此,华菱涟钢依托国内最先进、产量最大的调质热处理生产,逐步提高产品质量,不断探索创新型高端耐磨钢产品,提升耐磨钢产品在细分市场的适用能力,并取得一定成果。目前,涟钢开发的混凝土搅拌车用低屈强比NM300TP产品,年产量超10万吨,推进了国内混凝土搅拌车筒体的升级过程;高韧性止裂耐磨钢产品已在重汽、陕汽等国内商业车龙头企业进行了长期试用,自卸车箱体使用寿命明显提升,深受广大客户喜爱。涟钢EVI团队不断探索,为客户配套提供耐磨钢产品升级时的结构仿真模拟,并建立起钢板的折弯、焊接、成型等应用技术手册。项目的成功,极大提升了我国耐磨钢产品的市场竞争力,推动商用车及工程机械轻量化进程,减少能源消耗,产生良好的经济效益和社会效益。
作者:高怀 发表时间: 2022-03-31 02:57:33 阅读(718) 评论(0)

8:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:超级铁精矿与洁净钢基料短流程绿色制备 关键技术及应用

洁净钢生产需要低碳、低硫、低磷、有害及残留元素低的铁源原料—洁净钢水或冶炼洁净钢基料。我国目前生产的洁净钢主要采用高炉-转炉传统冶炼流程。我国铁矿资源禀赋差,整体呈现出“贫细杂”的特点,虽然经过复杂的选矿工艺处理可以生产出满足高炉冶炼要求的铁精矿,然而冶炼得到的铁水通常含有较多杂质,这些杂质需在铁水预处理、转炉炼钢等过程中去除,造成了炼钢工艺流程的复杂和成本的上升,限制了我国洁净钢生产技术的发展。此外,高炉炼铁以焦碳为主要能源,排放大量污染物,严重污染环境。 除采用传统的高炉铁水外,高品质纯铁也是冶炼洁净钢的基料。直接还原炼铁是以非焦煤为能源,在不熔化、不造渣的条件下,原料基本保持原有物理形态,铁的氧化物经还原获得以金属铁为主要成分的固态产品的技术方法。其产品直接还原铁中硅、锰、镍、铬、钛、钒等元素含量比高炉铁水及废钢低1~2个数量级,是生产优质钢铁材料不可或缺的原材料。然而,由于受高品位铁矿资源缺乏的制约,我国直接还原铁工业发展极其缓慢。 针对我国铁精矿品质较差、洁净钢基料匮乏的现状,东北大学韩跃新教授项目团队提出了基于源头控制杂质含量的“铁精矿深度提质—直接还原—电炉熔炼”洁净钢基料低成本制备新工艺,并围绕超级铁精矿和洁净钢基料高效制备过程中铁精矿深度去杂、高纯铁精矿直接还原、直接还原铁品质控制等关键技术开展研究工作,以期解决我国直接还原铁原料和洁净钢基料匮乏的问题,为钢铁的短流程绿色生产提供技术支撑,促进钢铁工业的转型升级。
作者:高怀 发表时间: 2022-02-24 01:52:42 阅读(729) 评论(0)

9:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:基于非铝脱氧工艺高品质轴承钢关键冶金技术及产业化

近年来,我国高品质轴承钢的生产技术有了重要进步,部分企业的轴承钢实物质量已经达到国际先进水平;但是大部分企业在轴承钢实物质量的稳定性方面,与国际领先水平还有差距。目前,国内外生产高品质轴承钢主要采用铝脱氧工艺,通过控制脱氧条件和高碱度渣快速降低钢液中氧含量和夹杂物数量,部分企业的高品质轴承钢全氧含量已经可以控制在5 ppm以下。铝脱氧钢中常见的夹杂物包括尖晶石、钙铝酸盐和氮化钛,其中钙铝酸盐和尖晶石被认为是对轴承钢疲劳寿命影响大的夹杂物,这也是服役过程导致铝脱氧轴承钢失效的重要原因之一。 在铝脱氧方式下,为了提高轴承钢的质量,现在普遍采用的方法是降低钢中全氧含量,以减少钢中夹杂物的数量。一般认为钢中的全氧含量与夹杂物数量有很好的对应关系,全氧含量越少,夹杂物越少。然而这种脱氧方式并不能消除尖晶石和钙铝酸盐。同时采用铝脱氧方式也带了很多问题,(1)是钢中全氧要控制极低,大大增加了炼钢生产的难度和成本;(2)由于采用铝脱氧工艺,恶化了钢液的流动性,钢液的连浇炉数大大减少,影响了连铸坯质量和生产成本;(3)钢液中的高Al含量容易还原渣中的Ti,从而影响钢中氮碳化钛的控制水平,进一步影响轴承钢的疲劳寿命。 为了避免高品质轴承钢采用铝脱氧带来的上述问题,本项目采用非铝组合脱氧方式(硅锰预脱氧+扩散脱氧+真空脱氧)冶炼轴承钢,解决了由于连铸水口堵塞带来的钢质量波动,从源头上减少了轴承钢中的钙铝酸盐和尖晶石类夹杂物,同时降低了生产成本。
作者:高怀 发表时间: 2022-02-18 03:43:16 阅读(588) 评论(0)

10:[科技成果评价--轧钢工艺与技术]高品质车轮钢高效化制备及应用关键技术

本项目属于金属材料加工制造领域。汽车车轮作为行走部件,其轻量化节能效果是车体5倍以上。立项之初,我国商用车车轮最轻37kg,钢材强度最高600MPa,车轮进一步轻量化面临系列难题,如传统650MPa及以上双相钢强塑性好,但焊后成形开裂率达20%以上、疲劳寿命不足国标60%;双相钢轧速慢、中温卷取温度稳定性差;车轮结构设计不匹配及服役评估周期长。为此,开发650-800MPa级车轮钢高效化制备及应用关键技术,对解决商用车车轮轻量化材料设计、制备和应用瓶颈问题,促进我国钢轮行业进步和节能减排具有重要意义。 本项目历经近十年研发,取得以下创新: (1)提出了基于“材料设计、材料制备、材料应用”车轮轻量化思路,形成了高品质钢材开发、高效制备及高服役应用成套技术,开发了650-800MPa级系列车轮钢及28-34kg九款车轮产品,实现单轮减重8-16%且疲劳寿命突破100万次,并在国内首次通过欧标双轴疲劳实验。 (2)提出了基于“疲劳、成型、焊接、表面”良好匹配的高品质车轮钢组织性能设计,改变了传统双相车轮钢组织控制思路,明确了轮辋钢“细晶铁素体+针状铁素体+(0.85-0.90)屈强比”、轮辐钢“针状铁素体+马氏体组织+(0.70-0.80)屈强比”调控目标,实现了在34kg及以下商用车车轮上的批量稳定应用。 (3)开发了以中间坯快冷、精轧高速轧制和轧后前后段超快冷等协同控制的车轮钢高质高效轧制技术,解决了车轮钢组织调控、性能及表面稳定控制难题,实现了轧制效率提升30%以上。 (4)开发了轮辋对焊过热区塑性控制,双丝双弧角接头高熔深焊接、基于道路动态载荷的复杂服役工况疲劳分析等技术,实现过热区与母材硬度差降低至35HV以下,轮辋轮辐合成焊接头疲劳寿命提高1.5倍以上。 该项目获授权专利18项,其中发明专利12项,制定行业标准2项,获得2020年中国钢铁工业产品开发市场开拓奖。近三年产量27.7万吨,市场占有率≥60%,新增产值11.4亿元,净利润1.2亿元。高品质车轮钢应用于正兴、日上等龙头企业,出口德日美等多个国家,并在一汽、Daimler等企业广泛应用。该成果极大推动了车轮及商用车轻量化进程,具有广阔应用前景。
作者:shougang202206 发表时间: 2022-01-11 10:21:15 阅读(1165) 评论(0)

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