综述

• 轧辊再制造技术的现状与未来发展

  张森;刘常升;青勇权;

  概述了轧辊发生表面磨损、疲劳裂纹、表面剥落及断裂等的原因。介绍了喷涂、刷镀、等离子堆焊、激光熔覆等常用轧辊再制造技术的基本原理、优缺点和适用范围。从研制先进装备、制备专用材料、开发新工艺、建立疲劳寿命评估模型等方面展望了轧辊再制造技术的发展方向。

  2025年03期 v.47;No.267 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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• 直接还原炼铁工艺的现状和发展趋势

  丁瑞锋;张大伟;赵婷婷;

  与高炉炼铁工艺相比，直接还原炼铁工艺可减少碳排放50%以上，是钢铁行业实现深度脱碳乃至碳中和目标的重要途径。但我国对直接还原炼铁工艺的研究起步较晚。简要介绍了国内外直接还原炼铁工艺的研究进展及其应用，展望了我国直接还原炼铁工艺的发展趋势。

  2025年03期 v.47;No.267 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
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• 光热发电用合金耐氯化物熔盐腐蚀性能研究的进展

  姜金耀;梁建平;钱炯;茅子振;唐忠锋;李慧改;

  氯化物熔盐是一种高温传热介质和储热材料，有望应用于新一代聚光太阳能发电站。综述了影响光热发电用合金耐氯化物熔盐腐蚀性能的因素，包括合金元素、晶粒尺寸和使用条件等。碳能促进晶界碳化物中Cr的富集，因此合金易被氯化物熔盐腐蚀。添加Ti、Nb、Mo、W和Sc等元素有利于提高合金的耐氯化物腐蚀性能。晶粒尺寸越小，合金的耐蚀性能越差。减少熔盐中H_2O和O_2等杂质的含量有利于降低合金的腐蚀程度。运行温度越高，合金越易被腐蚀。

  2025年03期 v.47;No.267 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K]
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材料组织与性能

• 原位生成ZrC对钇基合金组织和抗高温氧化性能的影响

  刘澳;潘杰;吴西杰;李慧;高静;王梦琪;梅其良;肖学山;

  利用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪、显微硬度计、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等，研究了原位生成ZrC对铸态Y-xZr-yC合金微观组织、硬度及抗高温氧化性能的影响。结果表明：高熔点化合物ZrC的生成抑制了α-Zr相从基体中析出，并促使合金组织从粗晶转变为细小等轴晶；随着ZrC含量的增加，合金晶粒逐渐细化，硬度升高；晶粒尺寸从纯钇的300μm以上减小至Y-5Zr-0.7C合金的55μm，硬度从73 HV0.025提高至123 HV0.025。富Zr相周围氧化膜优先发生开裂，Y-5Zr-0.7C合金的氧化速率相比纯钇更快。

  2025年03期 v.47;No.267 21-28+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 4837K]
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• 铬对Ti基非晶复合材料显微组织和力学性能的影响

  王泽宇;张敏;乔珺威;

  采用真空电弧熔炼法制备了不含Cr和含Cr的Ti基非晶复合材料。研究了Cr元素的添加对该复合材料微观组织和力学性能的影响，并采用钼当量和键序法评估了枝晶稳定性。结果表明：含Cr的Ti基非晶复合材料的室温屈服强度达1 404 MPa，断后伸长率为8.36%，变形机制为位错滑移。通过混合定则预测的两种复合材料的屈服强度误差约为7%。含Cr非晶复合材料屈服强度提高的原因是Cr提高了非晶基体的玻璃形成能力和强度。

  2025年03期 v.47;No.267 29-36+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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• 热处理对激光增材制造IN738LC-AD合金显微组织与力学性能的影响

  谭力榕;伍文星;陈平虎;阳彤;郭亮亮;邹新长;邱长军;

  使用激光增材制造制备实验室自主研发的IN738LC-AD合金，采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和万能试验机等研究了热处理对合金显微组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高，合金再结晶程度增大，固溶处理后析出相为γ′相和MC型碳化物，固溶和时效处理后析出相为γ′相和M_(23)C_6碳化物。随着固溶温度的上升，室温拉伸强度下降，断后伸长率升高；高温抗拉强度和断后伸长率均先升高后下降。经1 150℃×2 h/FC+900℃×24 h/AC处理的合金900℃拉伸性能最佳，抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为523、466 MPa和8.5%，断裂方式随拉伸温度的升高从混合型断裂转变为脆性断裂。

  2025年03期 v.47;No.267 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2437K]
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• 退火对AlCoCr_0.5Fe_2.5Ni_2.5高熵合金耐磨性的影响

  熊长虹;李方杰;胡涵;翟有婷;闫文佳;杨冬野;刘敏;沈琴;王晓玮;

  采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机及显微硬度计，研究了经600℃保温50 h退火的AlCoCr_(0.5)Fe_(2.5)Ni_(2.5)高熵合金的微观组织、元素分布、显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明：经600℃保温50 h退火后，AlCoCr_(0.5)Fe_(2.5)Ni_(2.5)高熵合金组织稍有粗化，BCC相含量增加，硬度和耐磨性提高。因此，可以通过退火调控高熵合金的相比例，提升其耐磨性。

  2025年03期 v.47;No.267 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K]
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• 温轧Fe-16Mn-4.1Al-0.4C TWIP钢的显微组织与力学性能

  王鹏;王华;

  在650～850℃以93.3%的压下率对Fe-16Mn-4.1Al-0.4C孪晶诱导塑性（twinning induced plasticity,TWIP）钢进行温轧。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子背散射衍射仪、透射电子显微镜及拉伸试验研究了试验钢的显微组织与力学性能。结果表明：随着轧制温度的升高，轧制前保温1 h的试样（WR#1）的屈服强度和抗拉强度总体呈下降趋势，断后伸长率上升，晶粒从变形的狭长状逐渐转变成等轴状，并形成了退火孪晶；相比WR#1试样，轧制前保温10 min的WR#2试样的断后伸长率显著提高，经800℃温轧后，断后伸长率达到最高，为69%，强塑积达到最大，为45.02 GPa·%。

  2025年03期 v.47;No.267 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2934K]
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金属材料及其应用

• SCu6100A铝青铜的摩擦磨损特性及磨损机制

  张玮炜;张金鹏;齐瑾;王小静;朱丽慧;

  采用Rtec摩擦磨损试验机研究了油润滑、不同载荷条件下SCu6100A铝青铜的摩擦磨损特性，并与ZSnSb11Cu6巴氏合金、ZQSn10-1锡青铜进行了比较。利用场发射扫描电子显微镜观察磨损表面形貌，研究了3种材料的磨损机制。结果表明：SCu6100A铝青铜的摩擦因数在载荷为20、50和80 N时远大于ZSnSb11Cu6巴氏合金和ZQSn10-1锡青铜，在载荷为110、140 N时明显减小，接近于ZQSn10-1锡青铜的摩擦因数。在试验载荷下，SCu6100A铝青铜的磨损速率远低于ZSnSb11Cu6巴氏合金和ZQSn10-1锡青铜。在140 N的载荷下SCu6100A铝青铜的磨损速率仅为ZSnSb11Cu6巴氏合金的13%和ZQSn10-1锡青铜的25%。SCu6100A铝青铜的磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。SCu6100A铝青铜的强度远高于ZSnSb11Cu6巴氏合金和ZQSn10-1锡青铜，磨粒磨损显著减少，耐磨性明显优于ZSnSb11Cu6巴氏合金和ZQSn10-1锡青铜。

  2025年03期 v.47;No.267 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K]
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• 考虑综合失效判据的铝合金防撞梁静压失效行为研究

  刘东;史晓;赵杨洋;王武荣;韦习成;

  以铝合金防撞梁为研究对象，设计了铝合金的单轴拉伸、R5缺口、圆孔和剪切试样的准静态拉伸试验。通过获得的不同应力状态试样的力学性能数据，构建了材料的Swift-Hockett Sherby硬化本构和综合考虑韧性与剪切失效判据的CrachFEM失效模型。并结合有限元分析研究了铝合金防撞梁的静压失效行为。结果表明：仿真结果可以有效预测防撞梁的力学行为和失效形貌；断裂力、断裂位移、峰值力和吸能值的误差分别为3.2%、3.5%、5.2%和3.8%。

  2025年03期 v.47;No.267 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K]
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钢铁冶金

• 超低碳IF钢汽车外板夹杂物含量的控制

  胡开艳;刘石双;赵世民;霍文聪;何文远;张新杰;段晓溪;

  超低碳IF钢汽车外板夹杂物过多会影响其表面质量和使用寿命。分析了IF钢汽车外板中夹杂物的来源，检测了夹杂物的形态和成分，归纳了影响夹杂物含量的因素，提出了降低夹杂物含量的措施。IF钢汽车外板中的夹杂物主要为Al_2O_3和钙铝酸盐。铝/钛含量比大于1的IF钢板夹杂物含量最低，采用机清至6 mm深的IF钢铸坯生产的钢板夹杂物含量最低，精炼吹氧量越少，钢板夹杂物含量越低。中间包高挡墙、一体式棒杆和防套水口等设备的改进与应用能显著降低超低碳IF钢汽车外板的夹杂物含量。

  2025年03期 v.47;No.267 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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压力加工

• GH4169高温合金径-轴向环件轧制成形的数值模拟

  姜旭;朱冠昱;毕凤阳;王晓宏;刘长喜;杨波;

  径-轴向轧制是制作无缝金属环件的重要成形工艺，具有成形效率高、产品质量好等优点。以GH4169高温合金为研究对象，基于Simufact Forming软件建立了径-轴向环件轧制的有限元模型，探讨了环件在轧制过程中及成形后等效塑性应变和温度的变化规律及分布特点，并分析了初轧温度和芯辊进给量对等效塑性应变和温度的平均值和标准差的影响。结果表明：环件成形后心部等效塑性应变最小、温度最高，外径边缘等效塑性应变较大；随着初轧温度的升高，平均等效塑性应变先增大后减小，等效塑性应变标准差逐渐减小，平均温度和温度标准差逐渐升高；随着芯辊进给量的增大，平均等效塑性应变和平均温度及等效塑性应变标准差均增大，温度标准差减小。

  2025年03期 v.47;No.267 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K]
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• 基于田口方法与GA-BP神经网络的高速钢轧辊磨削表面粗糙度预测

  高慧敏;任新意;艾矫健;黄华贵;周鹏飞;胡淇伟;

  由于高速钢轧辊磨削表面粗糙度难以预测且精度低，结合田口方法与GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络提出了一种预测轧辊磨削表面粗糙度的智能方法。采用田口正交试验设计和信噪比理论，研究了轧辊转速、砂轮速度、横移速度和进给量等工艺参数对轧辊表面粗糙度的影响，获得了最优磨削工艺参数。利用遗传算法对BP神经网络中的权值和阈值进行优化，并利用实际生产数据构建了基于GA-BP神经网络的预测高速钢轧辊磨削表面粗糙度模型。与实测结果的对比表明，该模型具有良好的适用性和预测精度，可为高速钢轧辊表面粗糙度的精准控制提供参考。

  2025年03期 v.47;No.267 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
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生产经验

• 镀锡板表面膜层成分的电化学法检测研究

  周谦永;齐韦;徐清亮;

  由于现有的方法存在不足之处，因此采用电化学法检测镀锡板表层的成分。采用电化学试验和计时电位法研究了镀锡工艺对基体酸洗效果、锡层均匀性、钝化膜、氧化膜的影响。结果表明：通过电化学检测可鉴别酸洗工艺的差异和效果，预测镀锡板发生点蚀的可能性，判断软熔参数对氧化膜的影响，以及评定钝化膜的沉积效果。

  2025年03期 v.47;No.267 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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• 一种检测和评定弹簧钢中夹杂物的方法

  胡阳;范晓烁;孔令伟;张彬;

  采用中性非水溶液电解、扫描电子显微镜/能谱仪和旋转弯曲疲劳试验等，分别检测了硅脱氧和铝脱氧的弹簧钢盘条中夹杂物及其周围的空洞。采用夹杂物的等效尺寸和收缩系数等评价参数重新定义了引起弹簧钢疲劳断裂的缺陷的尺寸和特性，建立了Al_2O_3-SiO_2-CaO类和Al_2O_3-CaO-CaS类夹杂物临界尺寸预测模型并进行了验证。

  2025年03期 v.47;No.267 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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• 欢迎订阅《上海金属》及刊登广告

  <正>《上海金属》创刊于1979年，曾多次评为上海市优秀期刊，属中国科技核心期刊、冶金工程技术领域高质量科技期刊分级目录期刊，也是MA、CA、CSA、PK等国际检索系统收录期刊。主要介绍和反映国内外冶金和金属材料业界的科研开发和技术进步，刊登国内先进的、有实用推广意义的冶金、金属材料及其应用等方面的新技术、新成果，为促进国内冶金和金属材料工业的现代化及国际间的科技交往服务。

  2025年03期 v.47;No.267 103页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K]
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