铁路轨道宽频性能测试系统拟解决轨道结构中各部件振动疲劳损伤的模拟研究，针对各个部件服役状态下所处的高频共振频段与低频频段共同作用，真实地模拟各部件现场工作状态。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铁路轨道宽频性能测试系统拟解决轨道结构中各部件振动疲劳损伤的模拟研究，针对各个部件服役状态下所处的高频共振频段与低频频段共同作用，真实地模拟各部件现场工作状态。研制的新型轨道部件高低频疲劳试验机的组成包括驱动系统、预加载部分、润滑系统、计算机电气控制部分以及软件组成。试验机的驱动系统属于交流伺服系统，在主轴上设置有可调节压头行程的偏心轮，偏心轮的功能是将主轴的旋转运动形式转换成压头上下直线的运动形式，从而达到对部件的动负荷加载的功能。本设备可模拟各部件在各自共振频率和其他低频载荷叠加后的组合疲劳试验，试验对象包括但不限于钢轨、弹条、垫板、螺栓、轨枕以及轨道板等等。预计可系统性的回答上述各部件高低频组合疲劳伤损演化规律，填补国内外有关轨道部件高频疲劳寿命试验研究的空白。

开发了多种结构的纳米复合催化材料，用于高性能的电解水制氢电极材料。

依照美国AMCA207标准设计适合于不同类型规格风机的性能测试台，配用高精度传感器，采用计算机自动数据采集系统，对测量参数进行实时监控与测量，最后形成标准试验报告。

成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

含压缩、拉伸、扭转、剪切、弯曲各一件。

成果简介螺纹钢冷轧均匀形变强化技术是适应国家《钢铁产业调整和振兴规划》“重点发展高强度、 高延伸率建筑用钢” 的要求， 并通过理论分析和实际验证而提出的。 该技术是在现有螺纹钢冷轧过程的“除鳞弯曲+冷轧成形” 工艺基础上， 充分考虑弯曲除鳞过程和冷轧成形过程的断面延伸， 根据产品规格、 通过弯曲辊形式和数量的合理调整达到完成大延伸和断面延伸均匀， 从而获得高的强度、 高的韧性， 并减小或消除残余应力的目的， 最终实现在线去应力退火的多样性和性能的多样性， 即实现柔性轧制。成熟程度和所需建设条件已在几个小型企业的部分规格上得到应用， 与改造前同类产品比较强度极限提高 2.5%， 韧性指标提高 2.1%。技术指标产品覆盖 GB/T13788-2008 所规定的 CRB550、 CRB650 两个系列产品， 各 项指标均高于或优于标准规定， 产品的规格在同项指标下有所扩大。市场分析和应用前景目前技术已经得到应用， 有较好的市场前景。社会经济效益分析：产品与同类螺纹钢筋产品在强度与韧性指标上均有 2~3%的提升。知识产权及成果获奖情况专利 (实施中)。合作方式:技术转让或专利许可。联系方式冶金学院 隋凤利 15555569178； E-mail： fenglisui@163.com。

针对涟钢CSP热轧板带生产线的装备和工艺特点设计和确定了合理的冷轧冲压用钢冶金成分控制范围，开发了CSP工艺生产冷轧冲压用钢的转炉冶炼、精炼成分控制及连铸、热连轧生产工艺控制技术，解决了相关技术难题，实现冷轧冲压用钢的大批量生产和应用。并通过系统的实验分析，得到了CSP生产冷轧冲压用钢加B和不加B对冷轧板的强度指标、成形性能参数n值、r值和钢板的γ纤维织构的影响规律，提出了不加B并采用合理的热轧工艺和冷轧压下量及退火工艺制度获得较高成形性能的合理、经济的冷轧冲压用钢生产工艺技术路线。

螺纹钢冷轧均匀形变强化技术是适应国家《钢铁产业调整和振兴规划》“重点发展高强度、高延伸率建筑用钢”的要求，并通过理论分析和实际验证而提出的。该技术是在现有螺纹钢冷轧过程的“除鳞弯曲+冷轧成形”工艺基础上，充分考虑弯曲除鳞过程和冷轧成形过程的断面延伸，根据产品规格、通过弯曲辊形式和数量的合理调整达到完成大延伸和断面延伸均匀，从而获得高的强度、高的韧性，并减小或消除残余应力的目的，最终实现在线去应力退火的多样性和性能的多样性，即实现柔性轧制。

轴承是重要的机械基础件，它在很大程度上决定了装备的性能、寿命与可靠性等。随着社会的发展与进步，人们对它的寿命提出了越来越高的要求。经过几十年的发展，中国已经发展成为轴承钢的生产大国。产量已基本能满足国内市场的需求。但是国产轴承钢的质量与瑞典SKF、日本山阳等先进厂家相比还存在一定差距。迫切要求提高其疲劳寿命。延长轴承钢寿命的尝试主要包括降低氧含量与提高钢的洁净度；表面改性处理；以及通过探索新的热处理工艺来提高轴承钢的疲劳寿命。然而通过以上方法获得的较长寿命并不总是能够满足要求的，特别是在高负载荷等严酷条件下使用时，更是如此，所以一直有需求开发一种具有更长使用寿命的钢材。 当钢的含碳量大于0.77%以后成为过共析钢，过共析钢在铸造态、退火态与正火态的正常组织为网状二次渗碳体与珠光体。渗碳体的硬度高，耐磨性好，增加渗碳体明显可以提高材料的硬度与耐磨性。但以网状形态存在是导致钢变脆的主要原因，为了减少脆性，避免较多的网状渗碳体，轴承钢的含碳量一般都小于1.0左右，高于此含碳量将导致后续锻造、轧制难以将大的网状渗碳体破碎，将使钢的性能变脆。为了破碎网状渗碳体，在轧制与锻造工艺中都增加了变形量同时降低变形温度，这样都增加了工艺成本，浪费了能源。本项目得到了一种无网状渗碳体的高碳钢，这个钢比较容易球化，经850C°加热15min，1 C°/min冷却到750 C°出炉后就得到了理想的球化组织，见图1。这将大大节省球化处理的时间，可以提高功效，节约能源。 该材料经840℃加热淬火，155±5℃回火，组织为马氏体和残余奥氏体加剩余碳化物，见图2。图3为对照GCr15经同样热处理后的组织，比较看出，本项目的组织明显比较细，残余奥氏体量也比较奥少，这些特征都十分有利于提高轴承钢的性能。 该材料和对照材料GCr15进行耐磨实验和接触疲劳实验，结果见图4和5，.结果表明本发明的材料比典型的轴承钢GCr15有更高的耐磨性和更长的接触疲劳寿命。 该材料的成本与GCr15相当，热处理工艺也相同，所以不增加额外成本。

管线钢环焊缝焊接专家系统结合有限元、专家知识和推理、数据库、多库协同等技术，具有焊接工艺优化设计功能和焊接工艺评定指导功能。其主要特点包括：（1）建立了基于知识库的管道环焊缝焊接工艺设计的规则、设计标准和模型的知识表示方法，采用开放的数据库、知识库和动态链接库的设计理念和推理机制，实现了焊接工艺的推理。（2）具有知识的提炼、自学习能力、知识的升级的功能。（3）在管道环焊缝的实验数据的基础上结合有限元理论、利用专家知识和推理，极大地完善管道环焊缝焊接专家系统在焊接过程中的实际应用，具有很好的操作实施性。