Dul Chun Cinn Teicniúil Nua: Feidhmiú ar Scála Tionsclaíoch ar Theicneolaíocht Rialála Saintréithe le haghaidh Cuimsithe ar Nanascála, ar Mhicreascála agus ar Mhacrascála i gCruach Ardchaighdeáin

Coinníonn an tSín aschur bliantúil cruach amh de thart ar 1 bhilliún tonna, arb ionann é agus os cionn 50% den táirgeadh domhanda. Mar sin féin, tá cuid de chruach ardghráid intíre fós taobh thiar de thagarmharcanna den scoth i dtaca le cobhsaíocht feidhmíochta, rud a chuireann srian ar fhorbairt trealaimh ríthábhachtach don gheilleagar náisiúnta agus do thionscail chosanta.

Is fachtóirí ríthábhachtacha iad cuisleáin neamh-mhiotalacha a chuireann isteach ar cháilíocht cruach. Spreagann siad lochtanna dromchla ar bhileoga fuar-rollta, laghdaíonn siad feidhmíocht na gcriosanna atá buailte ag teas le haghaidh táthú plátaí troma ionchuir teasa ard, fás gráin neamhghnácha i gcruach fearas, lochtanna cigireachta i bpíopaí gan uaim agus i gcruach píopaí líne, chomh maith le meath ar insínteacht te cruach mangainéise meánach-ard.

Tá próisis íonúcháin bainte eisíontas seanbhunaithe ag déanamh cruach nua-aimseartha. Mar sin féin, is bac mór fós é rialú beacht ar chuimsithe ilmhéide i dtáirgeadh cruach ardchaighdeáin. Is cúis le meath maoine níos déine a bhíonn ar chuimsithe níos mó. Tá trí phríomhchonstaic theicniúla ann: is gnách go n-athdhuasglaíonn nana-deascáin ag teocht ard le feidhmeanna éagobhsaí; déanann micrea-chuimsithe éagsúla comhordú ilchuspóireach deacair; eascraíonn macra-chuimsithe ó ghabháil slaig, iompar slaig ladle, creimeadh teasfhulangach agus ath-ocsaídiú thar ilchéimeanna miotalóireachta, rud a fhágann go bhfuil sé deacair an-ghlanadh a bhaint amach.

Faoi stiúir an Ollaimh Yang Jian ó Ollscoil Shanghai agus le tacaíocht ó chláir náisiúnta T&F, chomhoibrigh an fhoireann taighde le príomhtháirgeoirí cruach lena n-áirítear Baosteel, Shagang, Shougang Jingtang, Xingcheng Special Steel agus Hengyang Valin Steel Tube. Forbraíodh sraith iomlán teicneolaíochtaí rialála tréith atá dírithe ar chuimsithe nana-scála, micre-scála agus macra-scála le haghaidh olltáirgeadh gráid cruach préimhe.

Nuálaíochtaí Príomhúla

1. Rialáil Deascán Nanoscála

Cuireann próisis dí-ocsaídiúcháin Mg/Ca in éineacht le cóimheas Ti/N agus rialú acmhainneachta ocsaigine leáite deascáin nana-TiN scagtha agus méadaithe chun cinn. I gcás cruach atá cóireáilte le Mg, ardaíonn dlús uimhreach na gcáithníní TiN níos mó ná 10 n-uaire agus titeann an meánmhéid 40%. Laghdaíonn méid gráin HAZ ó 452 μm go 61 μm. Faoi tháthú ionchuir teasa ard 500 kJ/cm, méadaíonn fuinneamh tionchair HAZ ag -20 °C ó 31 J go 181 J.

I gcás plátaí troma micrea-chóimhiotail Nb-B, feabhsaíonn laghdú ar ábhar niobium cobhsaíocht theirmeach deascán (Ti,Nb)N. Ardaíonn deighilt bóróin ag teorainneacha gráin an codán feiríte aigéadach intraghráinneach (IAF) agus feabhsaíonn sé diana ísealteochta ag -40 °C go suntasach. I gcás cruach giaranna, úsáideann micrea-chóimhiotail Nb móide fuarú rollta teirmimeicniúil éifeacht bioráin nana-cháithníní Nb(C,N). Ardaíonn teocht rialaithe gráin austenite cobhsaí ó ≤930 °C go 960-1000 °C, ag baint amach grád méid gráin 7.5 ag 980 °C.

2. Rialáil Cuimsithe ar Mhicreascála

Gineann dí-ocsaídiú ilchodach le Mn‑Ti‑Al‑Mg/Ca cuimsithe casta ilchodacha chun foirmiú IAF a chur chun cinn i gcriosanna atá buailte ag teas an táthú. Faoi tháthú 500 kJ/cm, sroicheann codán IAF 55.4% do chruach atá cóireáilte le Mg agus 82% do chruach atá cóireáilte le Ca, rud a thugann feabhas suntasach ar dhianacht tionchair ísealteochta.

Shoiléirigh an fhoireann conas a mbíonn tionchar ag micrea-chuimsithe ar insínteacht the cruach meán-ard-mangainéise. Críochnaíodh triail thionsclaíoch ar chruach TWIP 16%Mn-1.5%Al ar líne teilgeoirí tiontaire 300 tonna Baosteel, rud a thacaigh le forbairt sraitheach táirgí cruach ard-mangainéise.

3. Rialáil na gCuimsithe Macra

I gcás bileoga gluaisteán fuar-rollta d’ardchaighdeán dromchla, glactar le leictrealú samplach mór chun macra-chuimsithe gann a shainiú. Cuireann optamú flosc tundish, rialú iompair slaig ladle, athchóiriú dinimiciúil slaig agus flosc múnla ardbhunachta cosc ​​ar lochtanna macra-chuimsithe ar leaca aistrithe.

Aithníonn anailís fréamhchúis go bhfuil cuimsithe macra ilchodacha CaO‑Al₂O₃‑SiO₂ ina bhfoinse lochtanna líneacha inmheánacha i bhfeadáin gan uaim. Laghdaigh sreafaí oibre réitigh leanúnacha scagtha optamaithe ráta gearán custaiméirí ó 7 gcás in aghaidh gach deich míle tonna síos go ≤1 cás in aghaidh gach deich míle tonna. Titeann minicíocht na "lochtanna calóga" ó 0.50% go dtí faoi bhun 0.20%.

I gcás cruach píopa líne tanaí thar a bheith leathan, laghdaíonn geoiméadracht SEN optamaithe agus rialú réimse sreafa múnla gabháil slaig, ag ardú ráta pasála tástála ultrasonaic imill leaca go 99.2%.

Feidhmchlár & Buntáistí Tionsclaíoch

Tá na teicneolaíochtaí curtha i bhfeidhm go forleathan i muilte cruach intíre ceannródaíocha.

Foinse: Ollscoil Shanghai