依托大科学设施提升钢铁高端产品开发能力的思考

当前中国钢铁行业主要面临去产能、调结构的压力,把产品向产业应用端下游延伸,将极大提升产品附加值。钢铁高端新产品的开发应用,需要解决技术研发和产品验证等诸多难题,目前中国多数钢铁企业尚不具备面向终端应用场景的产品服役性能评价能力。重点分析了钢铁企业在新产品开发过程中如何通过产品的终端应用导向来提升附加值,指出解决新产品开发的关键核心问题是产品在新材料、新工艺、新功能、新结构等方面的应用中应以终端用户需求为导向,对标国际同类型产品,重点开展国产化开发,根据产品实际工况制订针对性的试验研究和数据积累策略;通过对新产品服役性能和寿命的精准评价,有效加速高端新产品的研发优化迭代,为其能够快速应用以及参与国际市场竞争提供权威的“上岗证”。结合北京科技大学牵头建设的国家重大科技基础设施“重大工程材料服役安全研究评价设施(MSAF)”在服务支撑国产高铁、风电装备、船舶制造等关键核心部件测试评价的具体案例,剖析了制约钢铁行业高质量发展特别是产业延伸向高附加值领域扩展的瓶颈问题及应对策略路径,为促进钢铁产业高质量创新发展提供了新的理论和实施建议。     

基于两相流EWF模型的样品表面相变行为及液膜变化的CFD预测

提出了一种利用两相流Eulerian Wall Film(EWF)模型和自定义结露量公式相结合来预测样品表面相变行为及液膜变化的方法.首先利用自搭建环境实验箱开展结露物理实验,并分别基于两相流EWF模型与单相流模型进行仿真实验.结果表明,相对于单相流模型,EWF模型因考虑了相变过程而能够更加精确地模拟样品表面相变行为.然后通过自定义公式计算所得结露量与实测结露量的对比,验证了所提出结露量公式的正确性.最后在模拟与实测的温湿度曲线以及结露量吻合较好的前提下,模拟了样品表面液膜变化过程,过程中液膜呈现的形态与物理实验中原位摄像系统捕捉到的液膜形态初步吻合.      

不同厚度镀锡量板材中性盐雾耐蚀性研究

分析不同镀锡量板材间的耐蚀性差距,有助于镀锡工艺的改进并为下游用户的选材提供数据支撑。利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和光电子能谱仪(XPS)研究了镀锡量为2.8、5.6、8.4和11.2g/m²的等差镀锡量板材经中性盐雾试验后锈点的微观结构、组织特征及元素含量,探究板材间的耐蚀性差距。结果表明,随着镀锡量的增加,镀锡板表面锈点分布由大量弥散状向少量点状转变,锈点形态由树枝状向颗粒状过渡;表征腐蚀程度的O元素富集量显著降低。镀锡量由2.8g/m²增加到5.6g/m²时,镀锡板耐腐蚀性提高明显,5.6g/m²镀锡量板材的性价比优势最为明显。     

复合锚杆桩在某桥基加固中的应用

针对在城市地铁施工过程中,隧道断面穿越市区桥梁及建筑物引起桩基沉降、地基承载能力下降等问题,提出采用复合锚杆桩新型加固技术。依托北京地铁14号线丰北桥桥基加固工程,详细介绍了复合锚杆桩的施工工艺以及技术要求,对施工过程中可能出现的问题及相应对策进行了阐述。本研究在加固工程中应用后,工程达到了预期效果,确保了工程质量。     

大气沉积颗粒物对低碳钢初期腐蚀行为的影响

采用大气暴露实验与室内加速腐蚀实验相结合的方法，研究了雾霾环境下大气沉积颗粒物对低碳钢初期腐蚀行为的影响。采用扫描电镜、离子色谱仪、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪分析颗粒物及腐蚀产物的形貌和成分。结果表明，碳钢表面的颗粒物主要来源于土壤尘 (以O、Si、Al、Ca等元素为主)，包含可溶性盐 (SO₄^2-、NO₃^-盐等) 和沉淀不溶成分 (主要含Al、Si等元素)。碳钢表面沉积颗粒物加速低碳钢初期腐蚀过程，且沉积颗粒物越多腐蚀越严重，这与颗粒沉积物的吸湿性及可溶性盐诱发碳钢的溶解有关。