科學(xué)人生

胡正寰：中國軸類零件軋制技術(shù)開創(chuàng)人

胡正寰，零件軋制(楔橫軋與斜軋)技術(shù)專家。1956年畢業(yè)于北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院(1988年更名為北京科技大學(xué))。現(xiàn)任北京科技大學(xué)教授、“國家高效零件軋制研究與推廣中心”主任。長期從事軸類零件軋制技術(shù)這一創(chuàng)新課題的研究與應(yīng)用工作，是我國這一領(lǐng)域的主要開創(chuàng)人，其成果使我國成為世界上少數(shù)全面掌握此技術(shù)的國家之一。該課題成果被列入《中華人民共和國重大成果選集》(1979－1988)。他領(lǐng)導(dǎo)的團隊已在全國27個省市推廣零件軋制生產(chǎn)線近300條，其中16條出口到美國、日本、土耳其等國家。開發(fā)投產(chǎn)的零件500多種，包括汽車、拖拉機、摩托車等的軸類零件與球磨機、軸承、電鍍銅中的球類零件等，已累計生產(chǎn)500多萬噸，經(jīng)濟與社會效益顯著。獲國家級獎4項，省部級一、二等獎10多項，發(fā)表論文100多篇，出版專著5本。培養(yǎng)博士、碩士研究生50余名。曾獲國家有突出貢獻中青年專家、全國“五一”勞動獎?wù)?、中國金屬學(xué)會及中國機械工程學(xué)會“終身科技成就獎”等稱號，1997年當(dāng)選為中國工程院院士。（封面故事欄目，第1頁）

紀念特稿

回顧十年發(fā)展創(chuàng)新 傳承抗震救災(zāi)精神——“5·12”汶川大地震抗震救災(zāi)十周年紀念

十年前的5月12日汶川大地震如一場浩劫般席卷了巴蜀大地，十年后滿地綠蔭見證了中國力量！回望汶川，銘記來路。文章跟隨曾奔赴抗震救災(zāi)第一線的賈大庸老師的攝影鏡頭，重新回憶了眾志成城的抗震救災(zāi)往事片段，回顧了我國近十年來工程機械在搶險救援中的發(fā)展創(chuàng)新，尤其是在智能化、自動化方向上取得的進展；回顧了我國這十年來鋼鐵行業(yè)的滄桑巨變，現(xiàn)已在創(chuàng)新開發(fā)鋼鐵新品種、工藝技術(shù)、節(jié)能環(huán)保、智能化等方面躋身鋼鐵強國行列，在特殊鋼的開發(fā)與利用中，走在世界前沿。文章紀念汶川地震十周年，勉勵當(dāng)代青年，繼續(xù)發(fā)揚抗震救災(zāi)精神，不忘初心，牢記使命！（熱點聚焦欄目，第6頁）

核電材料

核級鋯管超聲合格率降低事件分析

核級鋯管是核反應(yīng)堆安全運行的重要保障。文章以核級鋯管生產(chǎn)過程中出現(xiàn)超聲合格率偏低的事件為例，采用故障樹的方法對核級鋯管生產(chǎn)過程的人員、工藝、設(shè)備、原料、監(jiān)測和文件進行排查和實驗。結(jié)果表明：管材第三道次孔型曲線設(shè)計不合理、內(nèi)酸洗去除量不足及第四道次變形過程中的Q值(減壁與減徑比)偏小導(dǎo)致軋制后的管材產(chǎn)生缺陷，造成成品檢測合格率降低事件。針對管材超聲偏低事件，基于有限元理論建立了管材軋制模型，驗證了排查結(jié)果的正確性。同時提出了后續(xù)整改和持續(xù)改進措施，并對后續(xù)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制提出了進一步的要求。（熱點聚焦欄目，第9頁）

有色金屬

Peirce-Smith轉(zhuǎn)爐冰銅吹煉過程中的“數(shù)理化”

Peirce-Smith轉(zhuǎn)爐(簡稱PS轉(zhuǎn)爐)冰銅吹煉過程作為間歇式的熔池反應(yīng)過程，涉及到化學(xué)反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、流體流動等諸多作用，也是一個具有非線性、強耦合的非封閉系統(tǒng)。吹煉過程具有很強的動態(tài)變化特征，使得傳統(tǒng)的靜態(tài)平衡計算模型無法準確描述反應(yīng)過程中各組成以及溫度的變化情況，因而難以應(yīng)用在吹煉過程的生產(chǎn)優(yōu)化控制中；同時吹煉過程中受到現(xiàn)場實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的影響很大，產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，由此文章針對冰銅吹煉中的化學(xué)反應(yīng)進行了詳細的原理介紹，并建立了一種利用多元線性回歸算法來進行基于歷史生成數(shù)據(jù)的吹煉時間終點預(yù)測模型，建立了相關(guān)的預(yù)測檢測器，進一步改善精確度，有利于生產(chǎn)過程中效率的提高。（知識園地欄目，第22頁）

表面質(zhì)量

冷軋帶鋼表面微觀形貌軋制轉(zhuǎn)印規(guī)律分析

鋼板表面微觀形貌是鋼板表面所具有的微觀幾何形狀的統(tǒng)稱，由軋輥表面微觀形貌通過軋制塑性變形轉(zhuǎn)印到帶鋼上而形成。鋼板表面微觀形貌取決于作為轉(zhuǎn)印模具的工作輥表面微觀形貌、軋制轉(zhuǎn)印過程及鋼板原有表面微觀形貌。文章對比了軋輥表面不同毛化方式下產(chǎn)生的微觀形貌，介紹了細觀尺度粗糙表面軋制界面多種機理接觸模型，包括壓入、犁溝、擠壓，揭示帶鋼表面微觀形貌的軋制轉(zhuǎn)印行為及其影響因素與機制，展望當(dāng)前在我國著力開展鋼板微觀表面質(zhì)量研究的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。（科技前沿欄目，第34頁）

高爐噴煤

寶鋼高爐噴吹配合煤優(yōu)化方案研究

高爐直接噴吹煤粉可降低高爐焦比和生鐵冶煉成本，具有較好的經(jīng)濟效益。文章對寶鋼所用FSF煙煤和其他無煙煤進行高爐噴吹配合煤實驗，通過沉降爐模擬配合煤粉在高爐中的燃燒情況，研究煙煤配比變化對配煤燃燒特性及燃盡率的影響；利用煙氣分析儀對沉降爐中煤粉燃燒產(chǎn)生煙氣量及成分進行分析，對配合煤配比進行優(yōu)化研究，確定最佳煙煤配比方案。研究結(jié)果表明，從置換比和高爐氣流穩(wěn)定性兩方面綜合考慮，在高爐氣流穩(wěn)定條件下，煙煤配比為45%時，置換比較高的配煤方案為53#和54#；煙煤配比為40%時，置換比較高的配煤方案為40#和43#。（企業(yè)論壇欄目，第40頁）

熱軋策略

板帶軋制過程中的軋制程序優(yōu)化

軋制程序的優(yōu)化過程需要考慮多種因素，文章列舉了中板軋機的立輥及水平軋制過程以及具有較大減寬能力的粗軋機中的側(cè)壓/水平軋制道次等幾種軋制模式下軋制程序的優(yōu)化過程；闡述了優(yōu)化過程中必須考慮的各種影響因素，如軋機配置數(shù)據(jù)、原料坯數(shù)據(jù)及軋制工藝設(shè)定參數(shù)等；分析了影響因素之間的相互影響和作用。通過具體鋼種的例證，說明不同工藝設(shè)備配置下，如何確定合理的軋制程序，如何通過經(jīng)驗確定可達到的目標值。（企業(yè)論壇欄目，第46頁）

軋管芯棒

Zr-4合金管材軋制用芯棒斷裂原因分析

鋯合金具有優(yōu)異的核性能，在核反應(yīng)堆中的高溫高壓下具有優(yōu)異的抗腐蝕、高溫拉伸和延伸率性能，因而常用于核反應(yīng)堆中的包殼管材料。鋯合金管材主要利用皮爾格軋機生產(chǎn)，軋制工模具中的芯棒質(zhì)量對鋯合金管材表面質(zhì)量具有決定性作用。在Zr-4合金包殼管軋制過程中，出現(xiàn)了軋制用芯棒斷裂現(xiàn)象。文章對斷裂芯棒開展化學(xué)成分、金相組織觀察、電鏡掃描觀察及硬度實驗和表面低倍觀察實驗的結(jié)果分析表明：芯棒內(nèi)外部金相組織和硬度均正常，芯棒發(fā)生斷裂主要原因是其表面存在部分加工痕跡和點蝕深坑。在鋯合金管材軋制過程時，由于芯棒受周期性的軋制力，芯棒表面的加工痕跡或點蝕深坑逐步演化為裂紋源，隨后逐漸擴展、直至發(fā)生斷裂。（工藝裝備欄目，第63頁）

噴淋系統(tǒng)

厚規(guī)格結(jié)構(gòu)鋼冷卻工藝與機械性能相關(guān)性研究

熱軋機組厚規(guī)格的Q345系列鋼種和BG420CL車輪用鋼的機械性能出現(xiàn)波動，檢驗合格率偏低，造成多個批次的降級和改判品產(chǎn)生。經(jīng)多次研究和確認，從冷卻系統(tǒng)改造后冷卻水流量發(fā)生變化的角度入手，通過調(diào)整冷卻模式、冷卻速率，并進行了多次驗證，針對性地優(yōu)化了厚規(guī)格的Q345系列鋼種和BG420CL車輪用鋼的生產(chǎn)工藝，從而使其獲得穩(wěn)定的機械性能，減少并消除了由于性能問題的造成的降級和改判品的產(chǎn)生，使鋼種降成本工作得到的有效落實，降低了經(jīng)濟損失。（工藝裝備欄目，第67頁）

冷軋板形

酒鋼1800冷連軋機板形控制系統(tǒng)應(yīng)用

酒鋼1800冷連軋機組配備了先進的板形自動控制系統(tǒng)，包括液壓彎輥技術(shù)、傾輥控制技術(shù)、中間輥竄輥技術(shù)及末機架分段冷卻技術(shù)等。文章介紹了酒鋼1800冷連軋機板形自動控制系統(tǒng)組成、板形控制原理及控制特點等，分析討論了現(xiàn)場應(yīng)對不同類型的板形實際控制要求和操作策略。現(xiàn)場生產(chǎn)的實際帶鋼板形的數(shù)據(jù)分析表明，酒鋼1800冷連軋機具有完善的板形控制系統(tǒng)和良好的板形控制能力。（成果展示欄目，第77頁）