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公开(公告)号：CN118795856A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411281854.1
申请日：2024-09-13
申请人： 东北大学
IPC分类号： G05B19/418 , C21C5/52 , G06N3/0442 , G06N3/08
摘要： 本发明属于冶金工业技术领域，公开了一种基于目标碳含量的电炉喷碳吹氧工艺控制方法及系统。构建熔池温度实时预测模型，通过实时读取石灰量、电耗量、烟气成分和温度、氧耗量、碳粉量、连续加入废钢量、天然气量、炉体重量，预测熔池温度。根据烟气成分中的一氧化碳和二氧化碳体积分数、烟气总体积和钢液总质量计算熔池碳含量，并结合碳和氧的活度系数及当前熔池温度，计算熔池氧含量。依据目标终点碳含量与当前熔池碳含量的差异，确定碳粉或氧气的额外加入量，控制碳氧加入过程。系统包括数据采集、温度预测、碳氧计算、加料控制、报警和可视化模块。本发明能够精确控制电炉炼钢过程中的碳氧含量，提高生产效率和产品质量。
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公开(公告)号：CN116306176B
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310551702.8
申请日：2023-05-17
申请人： 东北大学
IPC分类号： G06F30/23 , B22D46/00 , G06F30/10 , G06F119/12 , G06F119/08
摘要： 本发明公开一种高氮不锈钢铸锭的模铸方法、系统及设备，涉及高氮不锈钢铸造技术领域，该方法包括确定基准影响工艺参数组；利用基准影响工艺参数组对目标高氮不锈钢进行模铸实验，得到基准疏松高度占比；构建二维实体模型；根据二维实体模型和基准影响工艺参数组建立模铸过程中气泡运动模型；获取基准气泡逸出时间；根据非影响工艺参数、模铸设备参数以及基准疏松高度占比构建疏松高度占比模型；根据非影响工艺参数、模铸设备参数以及基准气泡逸出时间构建气泡逸出时间模型；利用疏松高度占比模型和气泡逸出时间模型确定最佳工艺参数。本发明能够快速确定目标高氮不锈钢钢种的最佳铸造工艺参数，以此获得高质量的高氮不锈钢铸锭。
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公开(公告)号：CN116306176A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310551702.8
申请日：2023-05-17
申请人： 东北大学
IPC分类号： G06F30/23 , B22D46/00 , G06F30/10 , G06F119/12 , G06F119/08
摘要： 本发明公开一种高氮不锈钢铸锭的模铸方法、系统及设备，涉及高氮不锈钢铸造技术领域，该方法包括确定基准影响工艺参数组；利用基准影响工艺参数组对目标高氮不锈钢进行模铸实验，得到基准疏松高度占比；构建二维实体模型；根据二维实体模型和基准影响工艺参数组建立模铸过程中气泡运动模型；获取基准气泡逸出时间；根据非影响工艺参数、模铸设备参数以及基准疏松高度占比构建疏松高度占比模型；根据非影响工艺参数、模铸设备参数以及基准气泡逸出时间构建气泡逸出时间模型；利用疏松高度占比模型和气泡逸出时间模型确定最佳工艺参数。本发明能够快速确定目标高氮不锈钢钢种的最佳铸造工艺参数，以此获得高质量的高氮不锈钢铸锭。
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公开(公告)号：CN113355587B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202110652303.1
申请日：2021-06-11
申请人： 东北大学
摘要： 本发明属于高速钢技术领域，具体涉及一种高速钢及其镁和稀土微合金化和增加凝固压力综合改善铸态组织的方法。本发明提供的改善高速钢铸态组织的方法，包括以下步骤：将工业纯铁、含铬原料、含钼原料、金属钨、金属钴、石墨、工业硅、含锰原料、含钒原料进行熔炼，得到钢水；在加压1～2MPa下将镁合金和稀土加入所述钢水进行微合金化，得到微合金化钢水；将所述微合金化钢水进行浇铸，得到铸锭；将所述铸锭进行加压电渣重熔，得到高速钢电渣锭；所述加压电渣重熔过程中凝固压力为1～2MPa。本发明在镁元素和稀土以及高凝固压力的共同作用下有效细化高速钢铸态组织，减小共晶碳化物尺寸并改善其分布均匀性。
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公开(公告)号：CN115058632A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210694693.3
申请日：2022-06-20
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供了一种改善超级奥氏体不锈钢凝固组织的方法，属于合金材料技术领域。本发明在硼稀土合金化的过程中利用稀土元素并严格控制其用量将钢液中的夹杂物转变为细小且能在钢液中稳定存在的稀土夹杂；采用大流量二次底吹氮气并控制底吹时间的方式充分搅拌钢液，使稀土夹杂尽可能留在钢液中的同时，减少其碰撞聚集长大的时间，使有效形核夹杂物占比控制在30％以上，使得更多细小的稀土夹杂可留在钢液中，其非均质形核作用显著增强，进一步改善凝固组织；分段冷却中先通过大水流量使稀土夹杂诱导奥氏体和σ相的形核进一步促进，后采用小水流量让硼充分在奥氏体和σ相界处偏析，进一步改善凝固组织。
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公开(公告)号：CN112899438B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202110055041.0
申请日：2021-01-15
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供了一种加压钢包精炼和加压电渣重熔双联冶炼高氮钢的方法，属于高氮钢冶炼技术领域。本发明在加压钢包中对钢液依次进行氮合金化、深脱氧和深脱硫，同时在氮合金化过程中采用底吹氮气和加压下气相‑钢液界面渗氮相结合的方式实现高效氮合金化，使氮分布均匀，并利用镍镁合金和稀土降低钢液中的杂质含量；然后进行加压电渣重熔，进一步降低钢液中的夹杂物和杂质元素含量，改善钢的偏析，并使高氮钢组织均匀、致密。实施例的结果显示，本发明的高氮钢杂质含量低，成分均匀稳定，可以满足航空、航天、石油、化工、能源、海洋和生物工程等领域的使用要求。
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公开(公告)号：CN113234894B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110530126.X
申请日：2021-05-14
申请人： 东北大学
IPC分类号： C21C7/064 , C21C7/06 , C21C7/00 , B22D11/22 , B22D27/04 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/58 , C22C38/44 , C22C38/42 , C22C38/48
摘要： 本发明属于含氮双相不锈钢生产技术领域，提供了一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。本发明在含氮不锈钢中添加微量铌，易析出含铌Z相包裹夹杂物，提升双相不锈钢的耐腐蚀性能。本发明通过优化精炼工艺使夹杂物细小弥散化，易于被含铌相包裹；本发明在铸造过程中，在含铌相析出的温度区间所对应的区域内，控制冷却强度为铸造过程中最低的冷却强度，促进含铌相以夹杂物为核心析出，提高含铌相包裹夹杂物比例；随后提高冷却强度，避免含铌相过分长大和有害相析出。本发明提供的方法能有效避免了由夹杂物引发的腐蚀问题，为该类材料在典型环境中长寿命、稳定服役提供了良好保障。
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公开(公告)号：CN113388709A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110652316.9
申请日：2021-06-11
申请人： 东北大学
摘要： 本发明属于高氮不锈钢冶炼技术领域。本发明提供的精准控制高氮不锈钢中氮含量的方法，通过计算公式(1)～(3)能够准确计算得到冶炼时真空充入氮气的压力，即冶炼压力，在该压力下进行熔炼制备得到的高氮不锈钢中的氮含量能够与目标钢中的氮含量非常接近，甚至能够精准达到目标钢中的氮含量，且钢件组织均匀，有效实现了利用加压感应熔炼高氮不锈钢中氮成分的精准控制。实施例的结果表明，采用本发明的方法制备得到的高氮不锈钢，经检测得到的氮含量与目标钢中的氮含量的偏差仅为0.01～0.02％，实现了利用加压感应熔炼高氮不锈钢中氮成分的精准控制。
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公开(公告)号：CN113373316A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110652304.6
申请日：2021-06-11
申请人： 东北大学
IPC分类号： C22B9/18 , C21C7/06 , C21C7/10 , C22C33/04 , C22C38/22 , C22C38/04 , C22C38/02 , C22C38/24 , C22C38/30
摘要： 本发明属于高速钢技术领域，具体涉及一种确定加压电渣重熔压力、动态调节压力制备高氮高速钢梯度材料的方法及应用。本发明通过动态调节加压电渣重熔的压力，得到预期氮含量呈梯度分布的高速钢梯度材料。本发明利用氮在不同压力下的溶解度差异，实现氮元素在电渣锭中的梯度分布，有效避免了电渣锭的性能突变，突破传统材料硬度和韧性的矛盾，使二者更合理匹配，从而得到具有高硬度、高红硬性和高耐磨性的同时，又可以承受弯曲、扭转和冲击振动等载荷作用的高速钢梯度材料。
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公开(公告)号：CN113234894A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110530126.X
申请日：2021-05-14
申请人： 东北大学
IPC分类号： C21C7/064 , C21C7/06 , C21C7/00 , B22D11/22 , B22D27/04 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/58 , C22C38/44 , C22C38/42 , C22C38/48
摘要： 本发明属于含氮双相不锈钢生产技术领域，提供了一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。本发明在含氮不锈钢中添加微量铌，易析出含铌Z相包裹夹杂物，提升双相不锈钢的耐腐蚀性能。本发明通过优化精炼工艺使夹杂物细小弥散化，易于被含铌相包裹；本发明在铸造过程中，在含铌相析出的温度区间所对应的区域内，控制冷却强度为铸造过程中最低的冷却强度，促进含铌相以夹杂物为核心析出，提高含铌相包裹夹杂物比例；随后提高冷却强度，避免含铌相过分长大和有害相析出。本发明提供的方法能有效避免了由夹杂物引发的腐蚀问题，为该类材料在典型环境中长寿命、稳定服役提供了良好保障。
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