用神经网络技术建造碳钢和低合金钢大气腐蚀知识库

简要介绍了传统专家系统知识库所存在的问题,提出了一个基于神经网络的碳钢和低合金钢大气腐蚀知识库系统,并着重阐述了这种新型知识库系统的知识获取、知识表示和系统的实现等问题.     

Cl~-作用下碳钢和耐候钢大气初期腐蚀的Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针(SKP)技术,结合腐蚀产物的形貌分析和物相分析,研究了Q235碳钢和Q450耐候钢在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电位分布.结果表明,Cl-对碳钢有强烈的侵蚀作用,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面出现明显的阴极区和阳极区,表面电位随时间逐步正移,呈现局部腐蚀的特征,且由于合金元素的作用,Q450耐候钢腐蚀较为均匀,SKP测试的表面电位高于Q235碳钢,形成的锈层较为致密,耐大气腐蚀性能优于Q235碳钢.     

基于任务依赖关系的群体感知模型

分析了群体感知模型的研究现状,发现现有的群体感知模型对任务关系的考虑不够全面,大多数模型仅利用任务间的层次关系进行感知计算,而对任务间的其他依赖关系缺乏考虑.本文首先讨论了任务在群体感知中的重要性,对任务依赖关系进行了深入研究,进而提出一种新的基于任务依赖关系的群体感知模型TBGAM,并重点阐述了TBGAM模型的形式化定义及主要感知机制.TBGAM模型利用任务的资源依赖图和时态依赖矩阵分别表示任务间基于资源和基于时间的依赖关系,在此基础上重新考虑群体感知强度的计算方法,把任务的依赖关系应用于感知强度的计算中,帮助用户确定感知空间,获得了更加合理的感知效果.     

基于变量选择的尖点突变模型的两步构建方法

突变是工程实践过程中广泛存在的现象.当系统的状态发生跳跃性变化时,基于微积分的传统数学建模方法精度较低,人工神经网络等机器学习算法无法对突变现象作出合理的解释.基于突变理论的尖点突变模型可以用来解释系统状态的不连续变化,然而在输入变量维度较大的情况下,传统的尖点突变模型复杂度高且精度较差.为了解决这一问题,提出了一种基于变量选择的尖点突变模型的两步构建方法.第一步,利用多模型集成重要变量选择算法(MEIVS)量化待选变量的重要性并提取重要变量;第二步,基于极大似然法(MLE)利用所提取的重要变量构建尖点突变模型.仿真结果表明,在具有突变特征的数据集上,通过MEIVS降维后的尖点突变模型在评价指标上优于线性模型、Logistic模型和通过其他方法降维的尖点突变模型,并且可以用来解释研究对象的不连续变化.     

锰对钢材耐大气腐蚀性的影响

为了研究锰对钢材耐腐蚀性的影响,对不同锰质量分数的试验钢进行了大气曝露试验,并对曝露试验后的锈层进行了分析。曝露试验结果表明,试验钢的腐蚀率在江面铁路桥上随着钢中锰质量分数的增加而增加,但当锰质量分数达到1.5%以上时,锰对腐蚀性能的不利作用不再增加。在武钢站,锰对腐蚀率的影响呈周期性变化,较适宜的锰质量分数在0.87%左右。锈层分析结果表明,锰对钢材腐蚀性能的不利作用,主要与锰在腐蚀过程中不能形成稳定产物有关。     

Parameter optimization for continuous casting of low carbon steel based on big data mining

As to the surface defects in hot rolled coils, based on the neural network prediction model in big data mining, a new method (prediction model method, PMM) for optimizing continuous casting process parameters was proposed. The multi sample continuous variation chart of the possibility of surface defects in each continuous casting parameter can be obtained by the PMM method. And based on it, corresponding influence law, key process parameters and critical values can also be obtained. The results show that among the parameters of argon blowing, the protective argon flow has the most obvious effect on the surface defects of low carbon steel hot rolled coils and has a negative correlation. The optimal argon blowing flow for the stopper rod and the nozzle position are 3.0L/min and 1.8L/min, respectively. Among the heat flow parameters of the mold, the influence of the water flow on the inner arc side is the most obvious, and the best range of water temperature difference on each surface is 7-9℃, the best water inlet temperature is about 35℃. At the same time, the possibility of surface defects increases significantly with the increase of the casting speed, the width of the slab, and the increase of the casting length, but it gradually decreases with the increase of the weight of the molten steel in the tundish. The casting speed, slab width, protective argon flow and mold cooling water flow are the key process parameters that affect the formation of surface defects in hot rolled coils. And the possibility of defect occurrence is the most sensitive to the fluctuation of the total cooling water flow of the crystallizer, and its critical lower limit is 8700L/min.     

基于大数据挖掘的低碳钢连铸工艺参数优化

摘要：针对热轧卷表面缺陷,基于大数据挖掘技术中的神经网络预测模型,提出了一种优化连铸工艺参数的新方法(prediction model method,简称PMM)。PMM方法可以得到各连铸参数对表面缺陷发生可能性的多样本连续变化图,并以此得到对应影响规律、关键工艺参数及临界值。结果表明,吹氩参数中,保护氩气流量对低碳钢热轧卷表面缺陷影响最为明显且呈负相关关系,塞棒与水口位置的最佳吹氩流量分别为3.0和1.8L/min。结晶器热流参数中,内弧侧水流量影响最明显,各面水温差最佳范围为7~9℃,最佳进水温度在35℃附近。同时,表面缺陷发生可能性随拉速提高、板坯宽度、浇铸长度增加而增加明显,但随中间包钢水质量增加而逐渐降低。此外,对比发现浇铸速度、板坯宽度、保护氩气流量与结晶器冷却水流量等参数是影响热轧卷表面缺陷形成的关键连铸工艺参数,且缺陷发生可能性对结晶器冷却水总流量的波动最为灵敏,其临界下限值为8700L/min。     

碳钢及耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀性能研究

通过周期加速腐蚀试验研究了碳钢Q345B和耐候钢S450EW在模拟工业大气环境中的腐蚀规律。采用失重法对试样的腐蚀速率进行分析,发现Q345B钢的腐蚀速率高于S450EW钢。利用电化学交流阻抗技术(EIS)对锈层的电化学特性进行分析,Q345B钢的锈层电阻随着时间的延长逐渐降低,S450EW钢的锈层电阻随着时间的延长逐渐增大,并且S450EW钢的锈层电阻明显高于Q345B,即S450EW钢的锈层对腐蚀介质的阻滞性能更为优异。通过扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对锈层进行分析,发现S450EW钢的锈层含有更多的α-Fe OOH,锈层更为致密,能为基体提供更好的保护。     

碳钢在NaCl溶液中初始腐蚀行为的探讨

采用电化学极化与金相显微镜原位观察相结合的方法,对Q235钢在3%NaCl溶液中腐蚀的初始行为进行了研究。借助原子力显微镜对初始腐蚀的试样观察分析,发现试样在-900 mV(vs SCE)就出现了点蚀,点蚀优先在晶界附近的铁素体上生成。蚀坑长大后,优先沿轧制方向发展,而形成腐蚀沟槽。钢中夹杂没有发生活性溶解,导电性夹杂物作为阴极仅对腐蚀过程起促进作用。     

Effect of microstructure on corrosion behavior of low carbon high chrome steel

The two types of microstructure of low carbon and high chromium steel (5Cr) were obtained through the test smelting, rolling and quenching after rolling.Corrosion performance of 5 mass%Cr steel and Q235 steel were researched by means of cyclic wetting and drying corrosion test in 2 mass% NaCl solution.Corrosion behavior and corrosion rust layers were analyzed by OM, SEM, EDS, XRD, cyclic wetting and drying corrosion tester and electrochemical testing. The results show that after the specimens were immersed and etched in 2 mass% NaCl solution for 72h, the different microstructures of 5Cr steel have great influence on the resistance to chloride ion corrosion. B+F+M microstructure of 5Cr steel shows lower corrosion rate than Q235 steel, 5Cr steel with martensite microstructure also shows lower corrosion rate than Q235 steel. Corrosion susceptibility of 5Cr steel with martensite structure is weaker than complex organization.The stratification of chromium oxide, oxyhydroxide, and iron oxide exists in the chromium- containing steel rust layer, in which the Cr enrichment maximum value is 17 mass%, and the lowest is 1 mass%.Lath martensite formed by quenching process makes the corrosion potential rise, ??- FeOOH and ??- FeOOH form. Bainite+ferrite phase and adverse phenomenon of Cr steel may cause the poor corrosion resistance.     

基于关联关系的仿真模型实时智能推荐方法

当全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)分布式仿真环境中共享的模型数量非常多时,检索模型和配置仿真任务将成为一个比较复杂的工程.为提高仿真模型选取和仿真任务配置的效率,设计了一套针对GNSS分布式仿真环境中仿真模型的实时智能推荐方法,方法中首先定义了模型关联关系和接口形状的概念,然后提出了一种条件约束下的频繁模式树(FP-tree)结构,并从理论上分析了该结构在检索任务量方面的减少程度,设计并推导了模型关联关系度的计算方法,以及整套智能推荐方法的运行流程.推荐方法在GNSS分布式仿真环境中进行了仿真验证,仿真结果与传统智能推荐方法做对比分析,分析结果表明,该方法针对仿真模型推荐时运行时间短,推荐结果准确度高,能够实时为用户推荐合适的模型.     

高碳钢的流动应力模型研究

利用THERMECMASTOR-Z热模拟实验机，用w（C）为0．8％左右的高碳钢进行热模拟实验，测定高碳钢在热加工条件下，流动应力与变形温度、变形程度、应变速率等影响因素间的关系；对实验数据进行分析，确定影响流动应力的主要因素及数学模型的结构形式，通过非线性回归分析，建立流动应力数学模型，模型预报结果与实测结果吻合。     

低碳贝氏体钢在三种典型环境中的腐蚀行为和腐蚀产物

通过干湿循环加速腐蚀实验并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和N₂吸附等方法,研究了低碳贝氏体钢在用相应溶液模拟的三种大气环境(海洋、工业和海洋工业大气)中加速腐蚀行为和腐蚀产物特征.实验结果表明,低碳贝氏体钢在三种环境中的腐蚀速率均低于商业化耐候钢09CuPCrNi.低碳贝氏体钢在上述三种环境中的腐蚀速率也有较大差别,其在含有复合腐蚀因子(Cl^-和SO₃^2-)的环境中腐蚀最为严重,而在只含腐蚀因子SO₃^2-的环境中腐蚀程度最轻.在不同环境中形成的腐蚀产物相组成差别很小,但锈层致密程度相差较大,并且锈层越致密,对应的钢腐蚀速率越低.在三种环境中的腐蚀对钢的拉伸力学性能的影响较小,说明没有产生严重的局部腐蚀.