“互联网+”背景下冶金工程“时效性课程”教学方法

以冶金前沿技术为代表的冶金工程"时效性课程"教学可以借助检索平台、共享平台、搜索引擎、共享课程、互联网教学工具等手段,以学生为中心,翻转课堂,达到优化教学内容,提升教学质量,提高教学效率的目标。以冶金前沿技术课程为例,从课前、课上、课后3个阶段构建课程教学方案,以实现教学内容时效性、教学方法多样性及教学成果高效性。     

基于热加工图的中碳钢加工性能分析

以LZ50钢为研究对象,分析了其热压缩应力应变曲线。运用线性回归方法建立了峰值应力应变、临界应力应变、稳态应力应变及材料发生最大软化时应力应变的数学模型。绘制了不同应变下LZ50钢的热加工图以预测锻造过程中组织演变行为,指导生产加工。结果表明,加工硬化率随温度降低或应变速率增加而升高。构建了基于Prasad准则、Murty准则及Poletti准则3种不同失稳判据下的热加工图,通过对比分析得出依据Murty准则的热加工图最适宜预测LZ50钢成形过程中的组织演变。研究发现高温高应变速率区域并没有明显组织缺陷,为"伪失稳区"。最适合LZ50钢锻造的区域为中等温度、中等应变速率区,如1 020℃、0.5s-1,该条件下锻后组织均匀,晶粒呈等轴状。     

Sanicro25奥氏体耐热钢的高温氧化和腐蚀行为研究进展

基于现代先进超(超)临界火电机组再热器和过热器的一种候选材料——Sanicro25奥氏体耐热钢,通过对Sanicro25的组织结构、高温O_2/H_2O氧化、高温烟气腐蚀、硫-氯腐蚀、熔盐热腐蚀等耐蚀性能的综述,重点指出应进一步深入研究第二相析出行为以及典型环境介质中抗氧化和耐蚀长时性能,从而揭示该钢种的高温氧化、腐蚀行为。     

我国挤压铸造技术的研究现状及展望

介绍了我国挤压铸造技术的发展现状,从国内外两个方面对挤压铸造设施进行了剖析,具体引见了我国的研发现状,对现有问题提出了解决对策,对挤压铸造设备与技术给予展望。     

铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金多道次压缩变形行为及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金单道次等温和多道次非等温压缩变形行为,分析了其流变应力和组织演变规律。结果表明,随着变形道次增加和道次变形温度降低,流变应力值增大,不同道次间歇内应力软化程度变化不明显,原始晶粒压缩至长宽比约4∶1时晶粒在有利位向开始细化,累积真应变为0. 9时原始长条状晶粒破碎成细小等轴晶;随着热压缩后保温时间增加,组织发生回复,晶粒短轴变宽,两道次压缩组织演变为原始晶粒长宽比减小,三角晶界处的破碎小晶粒在保温30 s过程中向原始晶粒扩展长大,第二相逐渐溶解;三道次压缩及其在保温30 s过程中组织演变为原始晶粒长宽比减小,原始晶粒细化和新晶粒长大,第二相在热压缩过程中回溶,并在保温时析出。     

X10CrAlSi18耐热钢的蠕变性能及寿命预测

采用高温蠕变试验,对铁素体耐热不锈钢X10CrAlSi18在不同温度及应力条件下的高温蠕变行为进行了研究。结果表明,在温度一定的条件下,随着应力的增加试验钢的蠕变寿命缩短,最小蠕变速率增加。700℃/15 MPa和750℃/10 MPa时的蠕变寿命较长,分别为491.449 h和356.049 h。扫描电镜(SEM)观察分析表明,试验钢的蠕变断裂模式为沿晶和穿晶混合断裂。在应力一定的条件下,随着温度增加,韧窝平均直径增大,深度增加,且大韧窝周围有细小韧窝和蠕变空洞。研究表明,应力与最小蠕变速率满足幂律关系,700℃和750℃蠕变应力指数分别为4.37344和4.37528,蠕变机制主要为位错蠕变。基于修正的θ投影法,建立了试验钢在700℃、750℃蠕变寿命预测模型。     

关于轴类锻件拔长过程中组织均匀性控制的研究

汽轮机低压转子的终锻成型通常使用上平下V砧进行拔长,锻件变形很不均匀且晶粒分布均匀性较差,为后续热处理增加了难度。通过拔长缩比试验结合DEFORM-3D数值模拟,以30Cr2Ni4MoV低压转子钢为研究对象,将控制轴类锻件组织不均匀性作为目标,对不同拔长工艺进行对比,探究变形量和变形温度对锻件微观组织均匀性的影响。数值模拟与物理模拟结果表明,变形量和温度对锻件内部晶粒度影响较大,通过增加变形量,提高锻造温度,能够较为有效地控制锻件组织均匀性;当锻造温度为1 250℃,锻比为1.2~1.3时,锻件组织均匀性最佳。研究结果可为汽轮机转子终锻成形工艺的制定提供参考。     

高铁铝土矿分步硫酸高温浸出的性能

采用分步酸浸处理高铁铝土矿的新工艺,研究了高温酸浸过程主要工艺条件对一段酸浸渣中铝浸出性能的影响.结果表明:高温酸浸可以实现一段酸浸渣中铝的高效浸出,在浸出温度180℃、硫酸质量分数60％、液固质量比10:1的酸浸条件下,铝浸出率可达到95％以上.     

基于KPLS与SVM的热连轧板凸度预测

热连轧作为典型的流程工业过程,具有多变量、强耦合、过程非线性的特点,轧制机理非常复杂。针对传统方法难以获得准确的数学模型从而导致板形质量预测精度较低的问题,采用基于数据驱动的核偏最小二乘 (KPLS) 方法以有效处理工艺参数和质量指标之间的非线性关系,以此为基础,建立了基于KPLS结合支持向量机(SVM)的板凸度预测模型,并采用粒子群优化算法 (PSO) 优化支持向量机参数,进一步提高热连轧板凸度预测精度。预测结果表明,96.86%的板凸度预测值绝对误差小于5.5 μm,整体具有较高的预测精度,对实现板形质量精确控制、提高热轧产品质量具有重要意义。     

Q345/40Cr钢双金属环件的热处理工艺及组织性能

对热辗扩Q345钢/40Cr钢双金属环件进行860～950℃淬火和520～610℃回火处理,并对热处理后的组织和性能进行了观察、分析和测试。双金属环件在890℃淬火后,进行不同温度回火,测试其力学性能。结果表明,淬火后晶粒细化,随着淬火温度的升高,晶粒变大。40Cr钢硬度先下降后升高,Q345钢硬度稍微下降,结合层靠近40Cr钢一侧硬度先下降后升高,靠近Q345钢一侧硬度下降。在860℃淬火时,40Cr钢一侧合金元素未完全溶解,在890℃淬火效果最佳。随着回火温度的升高,双金属环件的抗拉强度和硬度下降;40Cr钢的伸长率提高,Q345钢和结合层的伸长率先升高后降低;双金属环件的冲击性能提高。结合层断口在Q345钢一侧。双金属环件在890℃淬火、550℃回火后综合性能最好,可以满足实际使用要求。