可溶性阳极高速镀锡机组锡层均匀性控制策略研究

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作者 王爱红 杨鸿建 +2 位作者 闫建升 张朝磊 宋浩 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页

锡层厚度均匀性控制技术对镀锡板的耐蚀性、阳极条纹、白边缺陷等均有明显影响,在镀锡板生产工艺中具有重要意义。针对首钢京唐可溶性阳极高速电镀锡机组,从宏观分散能力和微观分散能力两个方面进行实验研究。结果表明:通过使用“阳极... 锡层厚度均匀性控制技术对镀锡板的耐蚀性、阳极条纹、白边缺陷等均有明显影响,在镀锡板生产工艺中具有重要意义。针对首钢京唐可溶性阳极高速电镀锡机组,从宏观分散能力和微观分散能力两个方面进行实验研究。结果表明:通过使用“阳极错位调节法”,同时调节电镀电流密度为25~27 A/dm^(2)、锡离子浓度调节至16~18 g/L,在实现ATC值和孔隙率显著降低的同时,锡层横向厚度极差降低至10%以内,锡层均匀性得到显著提高。 展开更多

关键词 镀锡板 镀层厚度均匀性 分散能力 可溶性阳极 电镀参数

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中碳微合金非调质钢46MnVS5连杆胀断缺陷分析

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作者 刘运娜 董帅君 +2 位作者 郝彦英 刘献达 张朝磊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期139-142,146,共5页

通过对合金成分、显微组织定量分析以及断口观察和力学性能测定,对中碳微合金非调质钢46MnVS5连杆胀断后变形大、断口不齐两种缺陷进行分析。结果表明:两支连杆抗拉强度达到1120.8~1140.2 MPa,接近标准上限;1^(#)连杆断面收缩率超过标... 通过对合金成分、显微组织定量分析以及断口观察和力学性能测定,对中碳微合金非调质钢46MnVS5连杆胀断后变形大、断口不齐两种缺陷进行分析。结果表明:两支连杆抗拉强度达到1120.8~1140.2 MPa,接近标准上限;1^(#)连杆断面收缩率超过标准要求,达到47.2%~47.7%;2^(#)连杆塑性符合标准,断面收缩率接近标准上限,达到43.2%~44.7%,二者的强塑积达到18052.9~19743.9 MPa·%。性能上断面收缩率超过标准,强塑积过高是产生胀断缺陷的主要原因,提出采用控锻控冷技术精确控制组织和性能是解决这些缺陷的关键。该研究为提升连杆质量提供了理论支持。 展开更多

关键词 非调质钢 胀断加工 控锻控冷

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IN6203DS镍基高温合金与Y_(2)O_(3)陶瓷型壳的界面反应行为研究

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作者 董龙沛 徐辉 +4 位作者 赵云松 王振梼 甘有禄 王恩会 侯新梅 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期99-104,共6页

为探究Y_(2)O_(3)陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金(以下简称“IN6203DS合金”)低压工作叶片制备的可行性,采用Y_(2)O_(3)粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y_(2)O_(3)陶瓷型壳,基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合... 为探究Y_(2)O_(3)陶瓷型壳应用于某型燃气轮机IN6203DS定向凝固镍基高温合金(以下简称“IN6203DS合金”)低压工作叶片制备的可行性,采用Y_(2)O_(3)粉作为陶瓷型壳的面层材料制备Y_(2)O_(3)陶瓷型壳,基于工业级精铸试验研究了IN6203DS合金/Y_(2)O_(3)陶瓷型壳界面反应行为,明晰了合金熔体与陶瓷型壳间的相互作用机制。结果表明:IN6203DS合金/Y_(2)O_(3)陶瓷型壳界面反应的发生归结为物理渗透和化学反应的协同作用。反应后的IN6203DS合金表面有轻微黏砂,其界面反应层厚度约为4~8μm,包括外层的型壳混合部分扩散到界面的合金氧化物和内层的富Hf氧化物。反应后的型壳面层有剥落,其界面反应层厚度约10~20μm。因此,Y_(2)O 3陶瓷型壳可满足某型燃气轮机IN6203DS合金的研制需求。 展开更多

关键词 IN6203DS Y_(2)O_(3)陶瓷型壳 界面反应

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基于数据挖掘的电弧炉炼钢终点温度预测研究

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作者 胡航 邹雨池 +3 位作者 魏光升 李冠男 郭宇峰 杨凌志 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3627-3639,共13页

提出一种基于异常检测、特征选择和机器学习算法的电弧炉炼钢终点温度预测的数据挖掘策略,并通过包含31-1输入-输出对的1 235炉实际生产数据验证该策略的有效性。采用逻辑回归、k近邻、决策树、极端梯度增强这4种监督学习算法开发预测模... 提出一种基于异常检测、特征选择和机器学习算法的电弧炉炼钢终点温度预测的数据挖掘策略,并通过包含31-1输入-输出对的1 235炉实际生产数据验证该策略的有效性。采用逻辑回归、k近邻、决策树、极端梯度增强这4种监督学习算法开发预测模型,综合考察数据量、无监督学习异常检测算法、特征选择方法和监督学习建模算法对预测精度的影响。研究结果表明:极端梯度增强算法的预测效果优于其他3种,在±5、±10和±15℃的温度误差范围内,极端梯度增强算法的命中率分别超过40%、80%和95%;数据质量和数据量都会影响监督学习预测算法模型的预测效果,无监督学习算法自编码器能大幅度提高数据质量和预测精度,排列重要度特征选择可以简化模型结构,需要从数据、特征和算法等多个角度对预测问题进行全面分析。 展开更多

关键词 电弧炉炼钢 终点温度 预测模型 数据挖掘 机器学习 异常检测

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镍基高温合金定向凝固过程数值模拟研究进展

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作者 吴雨萌 佟海滨 +7 位作者 丁方政 张迈 于国瀚 李远 王尧 张剑 赵云松 姚志浩 《航空材料学报》 北大核心 2025年第5期44-60,共17页

镍基高温合金定向凝固工艺的优化对提升航空发动机热端铸件质量至关重要。传统工艺优化高度依赖经验试错法,而数值模拟技术正成为关键手段。本文系统综述镍基高温合金定向凝固过程数值模拟的最新研究进展,重点围绕温度场、流场与溶质传... 镍基高温合金定向凝固工艺的优化对提升航空发动机热端铸件质量至关重要。传统工艺优化高度依赖经验试错法,而数值模拟技术正成为关键手段。本文系统综述镍基高温合金定向凝固过程数值模拟的最新研究进展,重点围绕温度场、流场与溶质传输、应力应变场及微观组织(晶粒与枝晶)等多物理场的建模方法、模拟结果及其在工艺优化与缺陷(如杂晶、雀斑)控制中的应用展开讨论。总结当前研究成果发现,当前数值模拟研究仍存在不足之处:模型高度依赖近似边界条件;工艺窗口的精细化与全局优化能力不足;部分晶体组织缺陷及复杂缺陷交互作用的数值模拟仍不完善;高保真微观组织模拟计算资源消耗大等。针对这些挑战,考虑未来发展趋势将聚焦于深化与集成多物理场-跨尺度耦合模型,通过应用人工智能驱动的模拟与优化,提升多元合金凝固机理的精准表征能力,同时完善实验-模拟协同验证体系,加强原位表征技术与模拟的结合。通过上述方向的发展,数值模拟技术有望在实现复杂铸件精准控形控性及缺陷抑制中发挥核心作用。 展开更多

关键词 高温合金 数值模拟 定向凝固 工艺优化 多物理场 微观组织

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残余元素Cu对预应力钢绞线用82B高碳钢高温氧化行为的影响

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作者 李锦程 董帅君 +3 位作者 张朝磊 李娜 王艺霏 吴咏锦 《材料导报》 北大核心 2025年第12期179-184,共6页

通过热重分析、高温氧化实验、元素赋存状态表征和氧化铁皮致密度测定,对比分析以废钢为原料短流程生产含0.08%Cu与传统长流程生产含0.02%Cu的82B高碳钢在900~1100℃下的高温氧化行为,研究残余元素Cu对高温氧化行为的影响。结果表明:Cu... 通过热重分析、高温氧化实验、元素赋存状态表征和氧化铁皮致密度测定,对比分析以废钢为原料短流程生产含0.08%Cu与传统长流程生产含0.02%Cu的82B高碳钢在900~1100℃下的高温氧化行为,研究残余元素Cu对高温氧化行为的影响。结果表明:Cu会降低氧化速率,900℃与1000℃下保温1 h后Cu偏聚在基体表面晶界处以及氧化铁皮/基体界面间,1100℃时Cu则弥散分布在氧化铁皮中;随着温度升高氧化铁皮/基体界面的平直度降低,并且Cr、Si元素在界面形成的FeCr_(2)O_(4)和Fe_(2)SiO_(4)氧化膜变得不致密,为Cu向氧化铁皮中扩散提供了条件,增加了氧化铁皮去除难度。 展开更多

关键词 残余元素 高碳硬线 高温氧化 氧化铁皮剥离性

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高熵合金热变形行为研究进展 被引量：3

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作者 于秋颖 谢孝昌 +3 位作者 兰博 张利伟 李能 熊华平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-56,共12页

高熵合金颠覆了传统合金以一、两种元素为主的设计思想,其多主元和高混合熵的设计理念赋予了其高强、高韧、耐蚀、耐高温和抗氧化等优异的性能,已成为新型高性能结构材料领域的一个研究热点。高熵合金研发必然要走向工程应用,热加工是... 高熵合金颠覆了传统合金以一、两种元素为主的设计思想,其多主元和高混合熵的设计理念赋予了其高强、高韧、耐蚀、耐高温和抗氧化等优异的性能,已成为新型高性能结构材料领域的一个研究热点。高熵合金研发必然要走向工程应用,热加工是其中进一步调控组织性能的重要途径,表征热加工性能的热变形行为是一个新的研究重点和热点。本文从高熵合金热变形研究的现状出发,首先,将高熵合金按相结构进行分类总结,介绍其热变形本构关系和流变应力预测模型。然后,分析FCC,FCC+BCC和BCC结构高熵合金的热变形组织演变,系统综述热变形过程中的变形机制和再结晶机制。最后,强调了高熵合金热变形研究所面临的挑战,并对其未来研究方向提出以下建议:建立基于高熵合金物理性质的本构关系和结构特征的再结晶模型;加强不同制备工艺条件下和复杂载荷作用下的热变形行为研究,突破高熵合金关键制备工艺。 展开更多

关键词 高熵合金 热变形 本构关系 组织演变 变形机制 再结晶机制

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120t顶吹CO_(2)-O_(2)转炉氧枪二次燃烧射流运动模式研究

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作者 程钰 刘西峰 +5 位作者 刘福海 冯超 李大亮 宁志国 林瑞民 李俊旗 《冶金能源》 北大核心 2024年第4期9-14,共6页

文章运用Fulent软件,对基于120 t转炉设计超音速氧枪和二次燃烧氧枪(5孔交错式和8孔均布式)进行模拟计算,对比分析掺混10%CO_(2)后三种氧枪的射流速度分布特点和对熔池搅拌能力的影响。模拟结果表明:在L>0.57 m处,8孔均布式氧枪的主... 文章运用Fulent软件,对基于120 t转炉设计超音速氧枪和二次燃烧氧枪(5孔交错式和8孔均布式)进行模拟计算,对比分析掺混10%CO_(2)后三种氧枪的射流速度分布特点和对熔池搅拌能力的影响。模拟结果表明:在L>0.57 m处,8孔均布式氧枪的主氧射流速度略小于超音速氧枪的;在L<1.05 m处,由于副孔单孔流量较大,5孔交错式氧枪的主氧射流速度最大;在1.05 m<L<1.8 m处,5孔交错式氧枪的主氧射流速度最小。研究三种氧枪的搅拌强度发现1.45 m处为最佳枪位,在该枪位下,冲击面积大小排序为8孔均布式氧枪>超音速氧枪>5孔交错式氧枪,冲击深度大小排序为8孔均布式氧枪>5孔交错式氧枪>超音速氧枪,8孔均布式氧枪的冲击深度和冲击面积均最大,对熔池冲击能力最强。 展开更多

关键词 转炉 二次燃烧氧枪 CO_(2) 数值模拟

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基于EDEM的衬板改型及提升筒速补偿低效能机理研究 被引量：2

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作者 何生成 王现文 +3 位作者 刘康 李戬 于磊 张朝磊 《煤炭工程》 北大核心 2023年第12期155-160,共6页

为提高破煤效率,以黄河大通发电厂内?4.04 m×5.54 m磨煤机为研究对象,探究了不同腔型衬板磨损前后磨介运动的演变过程,以磨介流动状态、碰撞关系、破煤效率、衬板承受冲击能量等进行了衬板改型优化,同时采用调节筒速促进磨损衬板... 为提高破煤效率,以黄河大通发电厂内?4.04 m×5.54 m磨煤机为研究对象,探究了不同腔型衬板磨损前后磨介运动的演变过程,以磨介流动状态、碰撞关系、破煤效率、衬板承受冲击能量等进行了衬板改型优化,同时采用调节筒速促进磨损衬板高效破煤的方式,探究了筒速变化带来的介质流动变化规律。结果表明,改进后的衬板型腔使得破煤效率提高了21.7%,同时延长了衬板使用寿命。采用提高筒速补偿衬板磨损带来的破煤率低下是可行的,最大可使破煤率提升98.6%,也造成衬板法向、切向累计接触能量分别提高144.9%,54.9%,加速磨损衬板的淘汰,两种方式均可为提高煤料利用率和生产效益提供理论指导。 展开更多

关键词 离散元法 衬板磨损 筒速调节 物料破碎

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浸入式水口结瘤机制及优化措施 被引量：5

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作者 杜金吉 陈玉娥 +4 位作者 左小坦 赵立 任博 王恩会 侯新梅 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第5期454-460,共7页

在钢铁实际生产过程中,浸入式水口结瘤会对结晶器流场的稳定性产生严重影响。这种现象不仅影响了连铸过程的顺利进行,还可能导致结瘤物剥落,从而降低铸坯质量。阐述了浸入式水口结瘤机制的研究现状,从优化水口结构、优化水口材质、提高... 在钢铁实际生产过程中,浸入式水口结瘤会对结晶器流场的稳定性产生严重影响。这种现象不仅影响了连铸过程的顺利进行,还可能导致结瘤物剥落,从而降低铸坯质量。阐述了浸入式水口结瘤机制的研究现状,从优化水口结构、优化水口材质、提高钢液洁净度以及施加外部电场共4个方面总结了防止浸入式水口结瘤的措施,并对浸入式水口防结瘤未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 浸入式水口 结瘤机制 夹杂物 连铸

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稀土掺杂对半导体光催化剂性能影响的进展(特邀)

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作者 马润东 杨涛 +2 位作者 侯新梅 崔香枝 安胜利 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期130-142,共13页

光催化是能够利用太阳能进行能源转化和环境治理的环保方法。稀土元素在光催化中具有独特的电荷调控机制和光学改性机制,能够有效提升传统半导体的光催化活性。首先,从提升半导体光催化剂光电性能和降低载流子复合率方面,介绍了稀土元... 光催化是能够利用太阳能进行能源转化和环境治理的环保方法。稀土元素在光催化中具有独特的电荷调控机制和光学改性机制,能够有效提升传统半导体的光催化活性。首先,从提升半导体光催化剂光电性能和降低载流子复合率方面,介绍了稀土元素的掺杂对半导体光催化剂性能的调控,并根据稀土元素的分类和掺杂所占组元数的不同,分别从一元稀土掺杂、二元共掺杂到多元及高熵稀土掺杂的角度综述了稀土改性半导体光催化剂的研究进展和相应的光催化动力学机理。通过总结可知,稀土元素较大的原子半径能够有效地引起半导体光催化剂的晶格畸变从而增加半导体的缺陷,达到细化颗粒度,暴露催化剂活性位点的作用;同时,稀土元素特殊的能带结构能有效调整半导体光催化剂的光电性能,促进载流子的高效分离并拓宽其可见光的响应范围,促进光催化反应高效进行。最后,阐述和总结了稀土元素改性对于半导体光催化剂活性改善的重要意义并进行了展望。 展开更多

关键词 稀土元素 光催化 半导体光催化剂 光催化机理

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大尺寸定向柱晶空心透平叶片材料DZ411G热力学分析

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作者 邓睿 文新理 张朝磊 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1145-1152,共8页

高温合金由于其优异的综合高温性能被应用于航空发动机、燃气轮机等热端部件的制造,随着装备设计对材料服役温度要求的日益提高,对高温合金的综合性能要求越来越严苛,具有更加优异性能的改型合金不断诞生。以我国某新型重型燃气轮机大... 高温合金由于其优异的综合高温性能被应用于航空发动机、燃气轮机等热端部件的制造,随着装备设计对材料服役温度要求的日益提高,对高温合金的综合性能要求越来越严苛,具有更加优异性能的改型合金不断诞生。以我国某新型重型燃气轮机大尺寸定向柱晶空心透平叶片用改型合金DZ411G为研究对象,借助相图计算软件JmatPro,通过热力学计算分析了C,Al,Ti,Cr,Ta等元素对主要合金相的开始析出温度、最大析出量、固液相线、γ/γ′错配度等的影响规律,为DZ411G合金化学成分优化、熔炼配入点设计及热处理工艺制定提供了依据。根据理论计算结果,设计了合理的配入点,并首次完成了2.5 t DZ411G母合金的工业化生产。 展开更多

关键词 大尺寸 定向柱晶 空心透平叶片 DZ411G 热力学计算

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