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弹簧钢中非金属夹杂物控制关键技术
弹簧钢广泛用于飞机、铁道车辆、汽车、拖拉机等运输工具和工程机械等各种设备中,是制造各种螺旋簧、扭簧、板簧及其类似作用的其它形状弹簧的钢种。弹簧工作在周期的弯曲、扭转等交变力条件下,经受拉、压、冲击、扭、疲劳腐蚀等多种作用,有时还要承受极高的短时突加载荷。除表面脱碳、表面缺陷外,造成弹簧的疲劳断裂破坏的主要因素是钢中非金属夹杂物。非金属夹杂物对疲劳性能的影响一方面取决于夹杂物的类型、数量、尺寸、形状和分布;另一方面,由于钢基体组织和性质制约,与基体结合力弱的尺寸大的脆性夹杂物和球状不变形夹杂物的危害最大。钢的强度水平愈高,夹杂物对疲劳极限的有害影响也愈显著。因此,提高弹簧的疲劳寿命,关键要提高弹簧钢的洁净度,因此就要降低氧含量,减少非金属夹杂物的含量并改善夹杂物形态分布及尺寸。 (1)不锈钢冶炼脱氧及夹杂物预测热力学。通过热力学计算预测了弹簧钢中 Al-O、Si-O、Mg-O、Ca-O 脱氧平衡曲线,以及多元符合脱氧情况下 Al-Si-O、Al-Mg-O、Al-Mg-Ca-O 和 Al-Si-Ca-O 等夹杂物生成相图。 通过热力学计算预测了渣钢反应过程中不同精炼渣成分对于钢中[Al]s 和[O]含量的影响,研究表明高碱度有利于氧含量的降低,低碱度有利于钢中铝含量的去除。通过建立了钢液凝固和冷却过程弹簧钢中夹杂物变化热力学计算模型,可以预测钢液凝固和冷过过程中 MnS、TiN 和氧化物夹杂的变化和析出规律。 (2)铁合金洁净度对弹簧钢中夹杂物的影响。通过正常合金炉次和合金优化卢比全流程夹杂物演变规律的对比,可以看出,合金的选择对于夹杂物的性质会有较大的影响。在 LF 合金调整后夹杂物成分相差较大,优化合金可以有效的控制夹杂物中 Al2O3 含量,而对于 MgO 含量影响不大,提升夹杂物塑性化比例。 (3)弹簧钢精炼渣成分改性夹杂物。目前脱氧工艺主要有两种:一种是降低钢中总氧,获得高的洁净度,即采用强脱氧剂 Al 脱氧,将钢中绝大部分溶解氧转化为 Al 2 O 3 ,然后通过炉渣吸收,吹氩或电磁搅拌以及利用真空处理等手段促进夹杂物上浮,达到降低 T.O. 的目的。另一种脱氧路线是采用控制夹杂物种类、形貌、大小、分布的方法,采用 Si 脱氧,严格控制钢中 Al 含量,避免Al 2 O 3 的析出,这种工艺生产的弹簧钢虽然 T.O. 高于 Al 脱氧钢,但是夹杂物低熔点的、具有良好变形能力的 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系夹杂物,疲劳极限优于 Al 脱氧弹簧钢。
北京科技大学 2021-04-13
帘线钢中非金属夹杂物控制关键技术
钢帘线被誉为是线材中的顶级产品,被誉为“皇冠上的明珠”。它是伴随着子午线轮胎的发展而发展起来的。以钢帘线为骨架材料的子午线轮胎具有高速、高载、耐久等一系列优良特性。随着汽车工业的发展,用于制造子午线轮胎的钢帘线需求量不断增加,同时对钢帘线的品种、性能及质量提出新的要求。作为生产钢帘线的原材料,帘线钢质量很大程度上决定了帘线的品质。帘线钢的洁净度,元素偏析等级,尤其是钢中夹杂物的形态对后续产品有着极大的影响。非金属夹杂物易引起钢丝拉拔和合股过程中断丝的发生,因此要求帘线钢中夹杂物尺寸小,且在轧制和冷拔等加工过程中具有良好的变形性能。根据子午轮胎产品性能和太阳能级硅产业的发展要求,钢帘线和切割丝向着超高强度(4000 MPa 及以上)方向发展,开发高强度、超高强度帘线钢丝,对实现轮胎的轻量化、降低用燃料的费用、降低生产成本意义重大。目前国内依旧不能稳定、高效的生产高牌号的帘线钢,开发帘线钢冶炼关键技术对提升企业生产技术水平和质量控制水平,取代进口高端钢帘线产品意义重大。 (1)帘线钢冶炼过程原辅料成分设计技术。帘线钢生产过程中一般采用Si-Mn 复合脱氧,但由于合金和辅料中存在 Al 的来源,帘线钢主要的夹杂物为MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 系和 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系两类。其中,MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 为脱氧反应产物,CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 为钢渣反应生成。不同工序氧化物复合夹杂类型会发生转变,大量研究表明转炉出钢、精炼过程随着钢液成分的变化,夹杂物的成分在不断变化中。实际生产中使用的各种物料,包括合金、脱氧剂及钢包内衬直接影响钢液成分,进而改变钢液中非金属夹杂物的成分。高端帘线钢中非金属夹杂物主要成分为 SiO 2 -MnO,几乎没有 Al 2 O 3 的存在,因此在实际的生产过程中杜绝任何含 Al的原料。国内企业在实际生产时更倾向于使用价格低廉的合金、脱氧剂等原料以降低生产成本,为此本项目不仅研究了合金、脱氧剂、耐材等物料中 Al 的含量,还研究了各物料对钢液成分以及非金属夹杂物成分的影响程度,以选择更高性价比的物料搭配。在使用不同物料后取样分析,发现合金对钢液中非金属夹杂物的影响最大,低铝硅铁和普通硅铁对钢液中非金属夹杂物的成分影响如图 1,可以看出合金的使用直接改变夹杂物的体系。实际生产过程中可根据产品等级和各物料对钢中非金属夹杂物的影响,针对性的使用物料控制生产成本。 (2)帘线钢精炼渣成分设计技术. 炉渣成分对钢液成分有着直接影响,帘线钢精炼一般采用 CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 渣系,精炼渣的成分对钢中夹杂物的控制起重要作用。研究表明精炼渣中相同 Al 2 O 3 含量的条件下,钢液中[Al]s 含量随精炼渣碱度增高而增高;相同碱度的条件下,钢液中 Als 含量随精炼渣中 Al 2 O 3 含量增加而增加。当精炼渣的碱度为 1.0 时,钢液中[Al]s 随渣中 Al 2 O 3 含量增加亦呈增加趋势, [Al]s 增量有限。同时,夹杂物中 Al 2 O 3 和 MnO 含量取决于渣-钢间的氧势,如氧势高,则夹杂物中 MnO 含量高。反之,当系统氧势低时,渣中CaO 和 Al 2 O 3 会有少部分被还原进入钢液,夹杂物 CaO 和 Al 2 O 3 含量增加,MnO 含量减少。在实际的冶炼过程中,精炼渣进入钢液是不可能完全避免的,精炼渣进入钢液后将形成含大量 CaO、Al 2 O 3 的夹杂物。对此为控制钢中非金属夹杂物的成分将精炼渣的碱度控制在 CaO/SiO 2 ≤1,实际生产过程中,精炼渣的最佳成分还应根据精炼过程的渣钢比,所使用合金、脱氧剂、耐材等条件进行优化。 (3)帘线钢中夹杂物变形性能评估模型。许多研究认为低熔点夹杂物在轧制和加工过程中变形更好。如果轧制过程中夹杂物是液态的,那这毫无疑问是对的。 102 / 298然而,实际的轧制温度往往大部分都低于夹杂物的熔点。在轧制温度降到夹杂物固相线温度以前,虽然夹杂物不是液态,但是由于软化它们仍然具有一定的变形性。然而,当温度降低至固相线以下时,夹杂物将完全转变为固态。并且,钢的变形不仅包括轧制,还包括其他冷加工,譬如,帘线钢冷拔过程的温度基本为室温,显著低于夹杂物的固相线温度。因此,只用熔点来评估冷拔或冷轧过程中夹杂物的变形性能不太合理或者说不太全面。本项目提出使用低温下夹杂物的杨氏模量评估变形能力的模型,认为氧化物变形能力与杨氏模量大小成反比,并拟合了低温下的氧化物杨氏模量与平均原子体积关系:2.939811 E V ,对Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO 系和 Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO系氧化物的低温杨氏模量进行了计算,如图 2所示。由于冷拔过程氧化物变形能力与杨氏模量大小成反比,为了降低冷拔过程的断丝率,夹杂物需要控制到图中所示的深蓝色区域,即要求具有很高的 SiO 2含量和极低的 Al 2 O 3 含量。由图还可知,由于具有最大的杨氏模量,Al 2 O 3 对帘线钢中氧化物的变形性能最为有害,这也是为什么帘线钢生产过程中需要严格控制钢中 Al 含量。
北京科技大学 2021-04-13
汽车板钢中非金属夹杂物控制关键技术
汽车板要求优异的深冲性能,主要是 IF 钢,也称超低碳钢,在汽车工业中得到了广泛应用。对于 IF 钢,要获得成品钢材的高延展性、高塑性应变比以及优良的表面性能,要求钢中 C、N、O 含量尽可能低。由于铝具备强脱氧能力,IF钢生产过程采用Al 脱氧,在很短时间内钢中溶解氧即可以降低到 1×10-6 ~3×10 -6 ,同时生成 Al 2 O 3 夹杂。目前 IF 钢生产过程遇到的与夹杂物有关的问题主要包括:(1)钢水可浇性差,易发生浸入式水口堵塞;(2)由铸坯内大型夹杂物引起的冷轧薄板表面长条线状缺陷等。其中针对可浇性问题,主要是要尽可能地减少夹杂物的生成并促进夹杂物的去除,针对表面缺陷问题,主要是促进夹杂物在结晶器内的上浮去除,减少夹杂物被凝固坯壳捕捉。因此,开发了汽车板中非金属夹杂物控制关键技术,为提升国内钢铁企业汽车板的生产效率和产品质量做出了贡献。 (1)RH 精炼能力提升技术。RH 真空精炼是汽车板钢中非金属夹杂物去除的主要场所,RH 精炼能力的提升有利于增加夹杂物的去除效率。而 RH 循环流量的增加是提升其精炼能力的主要手段。以往的研究主要集中于增大提升气体流量或者增大真空度来增加 RH 循环流量,但能够实现的增幅有限。本项目创造性地设计了一种圆形上升管-椭圆下降管的 RH 新型真空槽装置,并应用于企业生产实践。将RH 反应器的下降管替换为椭圆形,在不必增加钢包内径的前提下增大了下降管的截面积,起到增大循环流量并延长钢包使用寿命的效果。该技术可解决 RH 精炼效率提升的瓶颈问题,能够大幅提升 RH 真空精炼的效率和能力。图 1 所示的工业试验结果显示了采用此技术时夹杂物最少。(2)超低碳钢铸坯表层凝固钩预测和控制技术。以往对汽车板钢浇铸过程凝固坯壳对夹杂物的捕获现象研究较少,而通过研究发现浇铸过程钢中夹杂物和气泡容易被铸坯表层凝固钩结构所捕获。凝固钩是在结晶器内弯月面凝固后形成的结构,该结构向结晶器内部延伸,很容易捕获结晶器内上浮的气泡和夹杂物,从而引起铸坯的表层缺陷。尤其是超低碳钢凝固过程中的糊状区较窄,更容易形成大尺寸的凝固钩结构,因此对超低碳钢铸坯表层的凝固钩结构的控制尤为重要。本项目通过对不同浇铸参数下的铸坯凝固钩进行对比,研究了不同浇铸参数对凝固钩深度的影响,并通过建立结晶器初始凝固模型,开发了超低碳钢铸坯表层凝固钩的预测和控制技术。通过该技术的实施可以实现不同浇铸工艺条件下凝固钩深度和长度的预测,并采取针对性的措施对其进行控制。一方面有利于预测汽车板铸坯的扒皮深度,另一方面通过控制措施(较高拉速、较高浇铸温度和较低的结晶器一冷水流量、采用电磁制动等)的实施有效减小凝固钩的尺寸,如图 2 实施,减少其对大尺寸夹杂物和气泡的捕获,从而提升汽车板表面质量。(3)超低碳钢连铸一冷优化模型。结晶器是连铸机的心脏,具有极高的冷却效率。结晶器内的钢液流动和冷却速率对结晶器内的凝固坯壳生产和夹杂物的运动、去除和捕获具有重要影响,尤其是对超低碳钢铸坯表层凝固钩尺寸及其对夹杂物和气泡的捕获影响显著。本项目对超低碳钢连铸一冷优化模型进行了开发。首先建立结晶器内的流动及坯壳凝固模型,综合考虑了结晶器内钢液的流动、钢液及坯壳的传热、坯壳与铜板间的缝隙传热、铜板及冷却水的传热。模型首先通过Fluent 软件进行结晶器内的流场和温度场模拟,然后将得到的固相线处的热流密度导出,作为凝固模型的参数输入到凝固模型中进行计算。运用模型对结晶器的传热进行了计算,模拟了一系列结晶器宽度、拉速及浇铸过热度的结果,并将计算的结晶器水流量进行综合统计,得到了适合现场调水的临界水流量水表。在模型计算过程中,模型不但考虑了钢液流动、钢液及坯壳的传热、缝隙传热、铜板及冷却水传热,还对冷却水核沸等额外瞬间增大的热阻的现象进行了警示。图3 所示为模型计算得到的不同拉速、结晶器宽度下的临界水流量,能够为超低碳钢浇铸过程结晶器一冷水量优化提供指导,一冷水并不是越大越好,在保证安全的情况下适当地降低一冷水量能够有效减小凝固钩尺寸和铸坯表层夹杂物的数量。
北京科技大学 2021-04-13
城市面源污染控制及雨水资源化利用技术
根据城市面源污染的特征,以污染源控制、径流量削减和污染物空间拦截为基点,研究和攻克一批关键性单元技术,如:屋面径流分流集水器、人行道侧渗流带、合流制管网溢流雨水拦截分流控制装置等单元技术,建立了城市面源控制技术体系。选择和应用相关技术,合理组合,可从源系统——运移途径——汇系统三个层次上,分级控制城市面源,并实现城市降雨的资源化利用。 主要利用生态工程技术解决城市面源的污染问题,所采用的生态工程技术不仅可回收利用雨水,同时也具有景观效果。所述成果具有较好的环境效应和经济效应,同时具有景观价值。 成果完成时间:2015年2月
华中农业大学 2021-01-12
音乐情感自动识别及自动标注系统
网络音乐以其使用率一直位居中国互联网应用前三甲的宝座,音乐已经成为用户通过搜索引擎搜索的前三大类内容之一,用户比例高达41.6%,大部分综合搜索引擎都已经提供针对音乐的垂直搜索功能。互联网上日益庞大的用户规模以及海量的数字音乐要求高效的音乐检索手段和令用户满意的检索体验。 本系统采用多模态情感回归的方法,实现音乐情感的自动标注,并通过音乐情感词作为中间桥梁,实现音乐情感维度信息到情感类别的映射,间接实现了音乐情感的分类。因此本系统能够同时满足对音乐情感维度信息和类别信息自动标注的需求。
北京大学 2021-02-01
自动送样自动氟离子测定仪
产品详细介绍ZDCF-9型自动氟离子测定仪一、产品特点:主要用于测定煤中氟的测定,根据国标GB/T4633利用高温燃烧水解——氟离子选择性电极法测定煤中总氟量,可供煤炭、电力、冶金和地质勘探等部门的实验室使用。二、 功能特点:1、本仪器集控温、搅拌及蒸汽量控制于一体,微电脑蒸汽多段控温,稳定性高,体积小,小功率耗电量小,测定精度高是目前实验室理想的氟含量测定仪器。本仪器采用连续自动电子控温,实时控制升温电流,温度控制精确。2、本仪器在一代设备的基础上,改进了送样装置,由人工送样改为连续自动送样,避免了人工送样,异径管爆燃易裂的弊端。3、送样更加稳定连续性强,送样时间精准,提高了检验结果的精确度,简化了实验人员的操作程序。4、采用单管式高温炉为燃烧炉,长寿命硅碳管加热器件,克服了双管长时间加热导致异径管变形,温度改变相互产生影响,造成检测样品的准确度误差增大、降低精度的缺点。5、本仪器操作集中、简单,容易控制避免了以前两支石英异径管所处位置不同,工作人员调试设备时费事、费时的情况。6、外填充铝和硅酸铝保温棉以起到良好的保温性能和充分长度的恒温区。7、本仪器采用微电脑控制,触摸液晶显示屏,显示更直观,数据存储量大,可自行编辑程序。8、 输入检测数据可以自动换算结果,无需人工计算,数据保存,查询方便简洁,信息集中,明确,一目了然。9、检测样品,无需冷却即可试验下个样品。三、技术参数: 1、单节高温炉:    控温范围:0℃-1200℃     升温电流:0-10A    精度:±2℃.             恒温区:80-100㎜ 2、搅拌速度:0-1500r/min连续可调 3、蒸汽发生器:升温电压0-200V连续可调; 4、功率:1KW    整机电源:AC220V±10V 50HZ    整机功率:4KW 5、主机尺寸:660㎜×430㎜×460㎜    主机重量:40㎏6、本仪器优于国标。
鹤壁市华通分析仪器有限公司 2021-08-23
液基TCT病理全自动制片机24通道
1、微电脑控制,中文界面,彩色液晶显示,触摸屏操作,简捷、直观、方便。2、全程电脑自动控制,无需人工干预。自动梯度离心浓缩标本,自动抽取标本瓶废液,自动转移标本,自动制片,自动滴染色(含盐酸酒精分化)。3、每份标本独立离心浓缩,独立抽取废液,独立转移并沉降制片,独立滴染色、独立倾倒废液,标本与耗材(离心管、一次性移液针筒、沉降仓等)一一对应,不交叉使用,不重复使用,保证单独制片染色,无标本间交叉污染4、一次性移液针筒抽取染色液、盐酸酒精,因此,无堵塞管道风险,无染色液浪费。5、有效细胞单层、均匀地平铺到载玻片圆形区域上,制成细胞成分丰富、背景清晰、颜色鲜艳、形态完整、平铺均匀的细胞学涂片。6、上皮细胞、化生细胞、颈管细胞及微生物等清晰,既可直接查癌及癌前病变,也可查炎症,HPV感染、滴虫、霉菌等微生物。7、配有净化排气装置,环保密封罩活性炭过滤,吸附有害气体,保证仪器内外空气洁净,保护操作者健康。8、单次制片染色1-24任意数值只标本。9、妇科、非妇科两种工作模式;巴氏、HE两种染色方式。
孝感奥华医疗科技有限公司 2025-01-21
一种基于电子信息技术的自动冲模装置
成果描述:本实用新型公开了一种基于电子信息技术的自动冲模装置,包括机架和开关控制装置,所述机架的顶部中央位置焊接有下模座,且下模座的顶部匹配有上模座,所述上模座的两侧分别竖直设有导杆,且两个导杆的底端分别焊接在机架的顶部两侧,每个导杆上开设有矩型放置腔,且矩型放置腔的两侧内壁上均开设有矩型开口,所述矩型放置腔的内部竖直设有金属杆,且金属杆焊接上模座的一侧水平焊接有与矩型开口内壁滑动连接的连接杆,所述连接杆靠近上模座的一端焊接在上模座的中央位置。本实用新型经济实用,冲模装置通过对推杆电机的正反转进行智能控制,以此来带动上模座对下模座上的物料进行冲模操作,使得冲模装置的工作效率高。市场前景分析:本实用新型经济实用,冲模装置通过对推杆电机的正反转进行智能控制,以此来带动上模座对下模座上的物料进行冲模操作,使得冲模装置的工作效率高。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
基于工作流技术的电力生产指挥自动化系统
 系统利用电力企业局域网络,按电网运行的情况合理进行检修停电安排,快速、准确、安全地执行各种计划的起草、批转、签字、审核、批阅、封存、统计、查询等工作。系统可应用于各级供电公司,既能大大提高系统的管理水平,又能在很大程度上提高工作效率,为电力安全生产提供有力的保障。可使电力企业获得良好的经济效益和社会效益。     系统可实现电力检修生产管理中的停电申请与批答;调度日检修计划、月检修计划、春、秋检检修计划的编排;电网稳定通知单、运行方式的审批;大型停电的组织措施计划的编排;新设备投运计划的编排;生产技术文件查询;生产信息发布等任务。
北京交通大学 2021-04-13
图像自动标注和模型训练技术在工业视觉中的应用
1. 痛点问题 工业视觉场景下普遍存在缺陷样本数量少、难采集,已有标注方案无法完全发挥样本数据效用等问题。在工业视觉应用场景中,产线整体生产良率均已达到相当水平,人工可识别的缺陷样本数量相对较少,且采集难度较大。制造生产环节对产线效率要求较高,模型训练难以实现精度与效率上的平衡。 2. 解决方案 本项目将最新的少样本学习、连续学习、模型压缩与优化技术,与工业场景中的缺陷检测需求深入结合,致力于工业视觉自主知识产权软硬件一体化装备研发。针对玻璃深加工与半导体晶圆宏观缺陷检测,本项目已完成工业视觉全流程视觉感知算法、人工智能算法研发平台、玻璃智能一体检测设备、晶圆宏观缺陷检测设备等智能设备的原理验证和装备试制,同时有多项智能设备在研。 本项目在玻璃与半导体缺陷检测中,基于图像自动标注方法完成少样本场景下的数据采集与标注,通过弱监督学习和连续学习方法完成有效模型构建,并针对长尾数据集设计模型训练和优化方法,实现高效工业视觉感知计算。针对工业视觉场景,本项目集成视觉感知算法能力,研发人工智能算法研发平台,该平台秉承低代码化、可视化等原则,打造包含数据采集与标注、算法训练与评估、模型压缩与优化、应用部署与管理的数据闭环。 合作需求 寻求浮法玻璃深加工、半导体加工与制造等行业企业合作。
清华大学 2021-12-23
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