本期导读

科学人生

吕昭平: 新材料研究前沿的“行走者”

吕昭平教授，北京科技大学副校长、新金属材料国家重点实验室主任，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，入选国家百千万人才工程，获得“有突出贡献中青年专家”及国家“万人计划”领军人才等称号。多年来，他不忘初心，牢记高校科研工作者科技创新的使命，坚持不懈地行走在新材料研究的前沿。在国际学术期刊发表高水平论文180余篇，被引用8000余次，获得申请授权发明专利60余项。近日，吕昭平带领团队创新合金设计理念，利用不同的强化机理，开发出一种高密度纳米强化的超高强韧马氏体时效钢。Nature在线发表了这一突破性的研究进展。（封面故事栏目，第1页）

硅钢专利

全球在中国公开的硅钢专利情况分析

作为电力、电子和军事工业中不可缺少的重要的软磁材料的硅钢，其制造技术和产品质量也是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。国内外众多钢铁企业和科研院校在我国的硅钢专利申请大致经历了技术引入阶段、技术发展阶段和技术成熟阶段等三个阶段，硅钢专利在硅钢制造工艺(传统流程、薄板坯连铸连轧、薄带铸轧)、涂层技术、细化磁畴、生产装备、分析测试等方面均有所突破。通过对其能够获取的重要公开资源的专利信息进行分析挖掘，可以更加准确及时地了解硅钢技术领域的发展状况和发展趋势，通过监测国内外硅钢技术领域的专利数量和专利发展方向，可以预测市场的发展趋势，从而对科研工作的开展提供帮助。（热点聚焦栏目，第6页）

海外视角

韩国浦项科技大学钢铁技术研究院概览

韩国浦项科技大学钢铁技术研究院成立于2005年，其使命是在钢铁冶金方面成为领先者，培养训练有素的年轻科学家和技术专家；满足钢铁生产和下游行业的需求，在钢铁材料领域提倡创新。钢铁技术研究院不但要进行钢铁领域的科研工作，而且还要承担教学任务，授予硕士和博士学位。钢铁技术研究院由绿色洁净技术中心、材料开发中心、应用及解决方案中心等三大中心组成，共有11个实验室，每个实验室都关注钢铁技术的特定技术领域，涵盖了冶金工艺、生产和应用以及钢铁材料等领域，研究院与钢铁生产商、用户和相关方保持了紧密联系。钢铁技术研究院通过传授创新和突破性技术，累计培养了466名硕士和96名博士，这些骨干将成为推动韩国钢铁工业未来持续发展的中流砥柱；通过积极开展不同领域的研究项目，有助于推动韩国钢铁冶金技术的全方位发展。（知识园地栏目，第10页）

新型材料

无铅压电材料的高通量制备与模型模拟

基于现有无铅压电材料的压电性都很低的现状，文章设计并建立了无铅钙钛矿模型，将高通量组合材料的理论和实验融合并协同，通过理论模型对可能的组合进行预计算仿真。在压电材料的纤维内引入金属芯，形成含金属芯压电纤维增强聚合物基复合材料是现阶段制备优异材料的可行方法。在已有相关成果基础上，进一步开展基于变分渐近理论的含金属芯压电纤维聚合物基复合材料(MPFPMCs)性能表征和多尺度模拟，提出在原材料连续介质力学和均匀化理论的基础上，利用非均质性等固有小参数构建一种无需特定假设的MPF-PMCs多尺度模型，以准确预测其时变、非线性压电-黏弹-塑性性能，揭示微观尺度信息对损伤失效性能的影响机理，为今后高通量制备无铅压电材料提供了新的思路。（科技前沿栏目，第14页）

热轧退火

不同退火温度下铁素体和珠光体组织的演变分析

文章主要研究了不同退火温度下铁素体和珠光体组织的变化以及不同组织形态对力学性能的影响。在光学显微镜下观察不同退火温度下铁素体和珠光体组织的变化，且通过万能拉伸机测试不同退火温度下试样的力学性能，经退火后材料强度大幅度下降。珠光体未发生球化时，由于在加热过程中，金属原子活动能力增强，自发的向外扩散，大晶粒吞食小晶粒而重新长大引起强度下降。珠光体发生球化后强度随退火温度的升高而降低的主要原因是球化珠光体的强度要比片层状珠光体的强度低，珠光体的球化使铁素体基体中的固溶原子扩散并在晶界附近形成碳化物，聚集的碳化物使得固溶原子越来越少，固溶强化作用越来越弱，引起材料整体的强度下降。研究结果解释了不同退火温度下显微组织的变化对力学性能的影响，对制定退火工艺有实际的指导意义，为降低热轧后钢板的强度来满足用户的特殊需求奠定了基础。（企业论坛栏目，第27页）

质量控制

800 MPa级别DP钢冲裂失效机理分析

文章通过对800 MPa级别的DP钢冲裂零件进行网格分析，依据冲压时受力状态及应变情况，确定模具状态及定位尺寸对冲压过程的影响。分析结果表明：由于模具润滑条件及定位尺寸不精确，导致零件的变形部位产生应力集中，突破了成形极限导致零件破裂。另外，通过对裂纹扩展处进行扫描电镜分析，确定了导致失效产生裂纹的机理：800 MPa级别的DP钢裂纹的扩展一般都沿着马氏体和铁素体相的界面，正常级别的夹杂物并不是裂纹的扩展的主要原因。（企业论坛栏目，第30页）

产品开发

模拟实验热镀锌TRIP690工艺温度及其对组织性能的影响

随着人们对环境、能源、安全等要求的不断提高，汽车轻量化也逐渐成为了各大汽车厂商研究的主要方向。使用高强度钢板作为汽车的结构件，在降低车身自重的同时也提高了强度和安全性。汽车用热镀锌先进高强钢TRIP690钢优异的力学性能不仅能满足越来越高的汽车原材料板材的需求，而且热镀锌TRIP钢还能同时满足一定的防腐能力，是名副其实的先进高强度钢材。通过合理的成分设计，以及合理的热轧、冷轧工艺，使材料不仅满足高强度和防腐能力，热镀锌合金化产品还可以很好地解决焊接问题。文章通过热模拟实验，利用金相显微技术和透射电镜检测方法研究了两相区加热温度、贝氏体等温处理工艺对热镀锌TRIP690组织组成、室温时残余奥氏体含量及力学性能的影响规律。结果表明，基于镀锌产线的特殊性，合理选择两相区加热温度、贝氏体等温处理等重要工艺参数，可以获得良好的TRIP效应。（工艺装备栏目，第37页）

制氧装备

昆钢新区制氧系统节能降耗生产实践

云南昆钢新区新建的KDON-40000/80000型空分设备使昆钢拥有了大容量的制氧系统，但也存在电能消耗量大的问题，二期工程的停建也造成了生产的能源介质利用率低下，大量进行放散的情况。针对昆钢新区制氧系统的能源情况进行分析，从空分变负荷调节开始，采取优化生产工艺、动态调整操作、对耗能设备进行技术改造、加强用量需求调度和增加富氧率等一系列措施降低制氧系统电能消耗，有效地控制了生产过程中气体放散及提高氧、氮、氩资源利用率，实现了节能降耗。（工艺装备栏目，第64页）

烟气脱硫

用于顺流喷雾半干法烟气脱硫的喷雾系统设计

一种新型脱硫工艺——顺流喷雾半干法烟气脱硫工艺是在脱硫塔上下设置多级雾化喷枪，通过精确的水量控制，实现含硫烟气、雾化水和石灰脱硫剂三者气液固三相充分接触反应。文章详细介绍了喷雾系统的雾化喷枪装置结构设计和水量控制的组成，确保顺流喷雾半干法烟气脱硫的长期稳定运行，可靠性高，工艺流程简单，系统阻力低，达到了很好的脱硫效果。此系统在某钢厂烧结机头烟气脱硫项目中得到了应用，运行两年多以来，没有发生脱硫塔内壁结垢的现象，也避免了脱硫剂团聚而造成的斗提跳车事故。顺流喷雾半干法的烟气脱硫系统获得发明专利，雾化喷枪和水量控制系统分别获得实用新型专利。（成果展示栏目，第78页）

推广与合作

封面 封面故事 吕昭平: 新材料研究前沿的“行走者”

封底 摄影采编 左文燕优秀摄影作品选登

封二 高效轧制国家工程研究中心

封三 新金属材料国家重点实验室

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