科學人生

創(chuàng)新之花盛開在國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場——記北京科技大學材料學院教授韓靜濤

36年的教學與科研工作中，他一直站在材料加工工程學科的第一線，針對材料加工基礎理論的前沿和國民經(jīng)濟建設的重大問題，不斷發(fā)現(xiàn)新的科學現(xiàn)象，提出并引領國際材料工程新理論和新技術，開發(fā)了許多國民經(jīng)濟建設和行業(yè)發(fā)展亟需的新材料、新工藝和新產(chǎn)品。這位開啟一個個原創(chuàng)性技術，為中國制造扎扎實實工作，讓創(chuàng)新之花盛開在國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場的學者型專家就是北京科技大學教授、博士生導師韓靜濤。韓靜濤教授團隊成為一支長期扎根于生產(chǎn)一線、服務國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場、碩果累累的科研隊伍，研發(fā)的新材料產(chǎn)品有60余項，對國內(nèi)外塑性加工領域有著重大影響。（封面故事欄目，第1頁）

人工智能

自然語言處理技術簡述及在礦冶領域的應用展望

作為人工智能領域的關鍵挑戰(zhàn)之一，盡管機器學習技術近10年來取得了顯著突破，但是自然語言處理任務依然是亟需攻克的研究熱點問題。文章介紹了自然語言處理領域的主要任務，梳理了自然語言處理的主要方法和發(fā)展，重點分析了基于深度學習的自然語言處理方法。結合礦冶領域的知識庫構建特點，對自然語言處理技術在礦冶領域的應用可行性進行了分析和展望。以深度學習為代表的機器學習模型在處理復雜異構的自然語言時表現(xiàn)出更為強大的能力，能夠更為精準地挖掘知識，有效完成信息抽取任務。自然語言處理技術服務于礦冶生產(chǎn)，能夠協(xié)助領域?qū)＜液脱芯咳藛T構建更為全面、高效、準確的知識庫，同時實現(xiàn)更為智能的知識服務系統(tǒng)。（熱點聚焦欄目，第6頁）

核電材料

鋯棒氫含量超標原因分析

鋯合金棒材常用于核反應堆用燃料棒的端塞材料。熱旋鍛工序是鋯棒生產(chǎn)工藝流程中的關鍵工序之一。鋯棒熱旋鍛過程中，需先將鋯棒加熱到一定的溫度后隨即進行旋鍛生產(chǎn)。鋯合金是典型的吸氫材料。若在熱旋鍛前的加熱溫度控制不當，則易造成鋯合金吸附空氣中的氫氣從而造成鋯棒中的氫元素超標，引發(fā)嚴重的的質(zhì)量問題。文章以某批次鋯棒檢驗時發(fā)現(xiàn)的氫元素超標問題為例，采用故障樹的方法列舉了可能導致鋯棒熱旋鍛過程中的吸氫因素，確定了鋯棒氫元素超標的原因，提出了后續(xù)改進措施，并按照改進措施提出的工藝進行了驗證實驗，結果表明，試驗棒材的氫元素檢測結果均合格。該質(zhì)量問題的解決為提高鋯棒熱旋鍛質(zhì)量控制過程提供了新思想和新方法。（熱點聚焦欄目，第19頁）

金屬與文明

金屬的使用與中西方文明的發(fā)展(I): 銅器制造和使用的差異

相對于新石器時期，銅器的廣泛使用明顯促進了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，是人類進入文明社會的重要標志。隨著社會生產(chǎn)力的提高，人類得以生產(chǎn)出高于基本消費的財富，由此引發(fā)了戰(zhàn)爭、產(chǎn)生了奴隸。同時銅器也被大量地用于制作兵器，并影響到戰(zhàn)爭的進程。中國各地分布著大量的銅礦資源，使得各地冶銅制銅業(yè)得以較均衡地發(fā)展，融合與交流成為了中華文明初期重要的特色，并在非常大地地域融合成延續(xù)至今的中華民族。由于歐洲銅礦資源不是非常充沛，而且冶銅技術也出現(xiàn)過滯后，銅器時代的歐洲冶銅制銅業(yè)相對比較低迷，因此導致歐洲早期文明明顯落后于中華文明。（知識園地欄目，第22頁）

高溫合金

鎳基單晶高溫合金的典型蠕變壽命模型

鎳基單晶高溫合金具有一定的高溫強度、良好的抗氧化、抗熱腐蝕、抗冷、熱疲勞性能，并有良好的塑性和焊接性。鎳基單晶高溫合金作為航空發(fā)動機渦輪葉片的重要材料，其力學性能對航空發(fā)動機有著重大影響，研究其疲勞壽命具有重要意義。鎳基單晶高溫合金蠕變疲勞損傷及壽命預測一直是國內(nèi)外學者研究的重點。文章基于蠕變疲勞理論和國內(nèi)外研究情況，闡述了穩(wěn)態(tài)蠕變本構關系和θ映射蠕變模型，介紹了幾種典型的鎳基單晶高溫合金的蠕變疲勞壽命模型。文章分析指出，當前在工程應用中主要采用單晶合金的蠕變疲勞宏觀模型，而微觀模型的研究還處于探索階段，建議用微觀模型建立蠕變壽命預測方法，分析微觀理論機制，有望提高預測精度與蠕變壽命。（科技前沿欄目，第26頁）

產(chǎn)品拓展

唐鋼1700熱軋線卷取機組能力

隨著市場的拓展和產(chǎn)品的開發(fā)，唐鋼1700熱軋線對高強鋼、高級別熱軋汽車結構鋼、薄規(guī)格等高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)逐步加強，生產(chǎn)強度逐漸達到了生產(chǎn)線設備能力的極限。通過對卷取機夾送輥的生產(chǎn)能力以及對夾送輥電機和芯軸電機的最大負載力矩和過載力矩的計算和分析，唐鋼1700熱軋生產(chǎn)線卷取機組卷取機芯軸電機參數(shù)不能滿足生產(chǎn)厚規(guī)格寬斷面的高屈服強度產(chǎn)品的需求。因此在不改變卷取機芯軸電機及其他生產(chǎn)設備參數(shù)的情況下，采用雙速比減速機，通過使用大速比來提高卷取力矩，從而提高卷取張力，滿足了生產(chǎn)需求。（企業(yè)論壇欄目，第32頁）

工藝探究

退火工藝對冷軋熱鍍鋅DP590組織及性能的影響

文章選用本鋼生產(chǎn)的DP590冷硬板，根據(jù)實際生產(chǎn)機組的參數(shù)，采用熱模擬實驗對比分析鍍前、后形成馬氏體和退火工藝對熱鍍鋅雙相鋼的組織及性能的影響，實驗表明：鍍后形成馬氏體更有利于降低雙相鋼的屈強比；結合熱模擬實驗研究不同溫度制度對雙相鋼組織性能的影響，確定最佳的溫度組合。（企業(yè)論壇欄目，第40頁）

模具壽命

激光強化法提高鋯管軋制用孔型壽命研究進展

激光沖擊強化是一種新型金屬材料強化技術，能夠通過在部件近表面引入殘余壓應力的方式顯著提高金屬材料的抗疲勞性能。文章研究了激光強化技術在鋯合金冷軋用孔型試塊和成品精磨孔型受力區(qū)域的應用，并用X射線衍射法測量試塊沖擊表面層產(chǎn)生的殘余壓應力大小及深度。結果表明：采用激光強化后的試塊殘余壓應力隨著深度的增加而降低，同時還發(fā)現(xiàn)在試塊約1 mm深度處，其殘余壓應力數(shù)值與淬火后的殘余壓應力數(shù)值基本保持一個水平；采用激光強化后的孔型軋制后的管材尺寸、表面質(zhì)量、直線度均滿足要求、超聲和渦流檢測結果均合格。退火后管材的室溫拉伸、氫化物取向因子以及收縮系數(shù)(CSR)檢測結果全部滿足產(chǎn)品技術條件要求，且與平時生產(chǎn)批次的管材性能基本相當；采用激光強化孔型的方法可有效的提高孔型的使用壽命。（工藝與裝備欄目，第52頁）

自動控制

利用PLC程序解決起重機大型減速器齒輪嚙合沖擊問題

文章對本鋼板材煉鋼廠接受跨區(qū)域260 t鑄造起重機的主起升機構減速器存在的齒輪沖擊問題進行了深入研究，分析對比了兩種解決方案的優(yōu)劣，確定利用PLC程序?qū)χ髌鹕龣C構運行中實時采集的各種數(shù)據(jù)信息進行邏輯運算，實現(xiàn)對主起升機構運行狀態(tài)的判定、操作優(yōu)化等功能，從而調(diào)整主起升運行狀態(tài)并最終將齒輪沖擊消除。該方案邏輯清晰、科學合理、執(zhí)行方便、簡單經(jīng)濟，且最大限度地避免了人為干預，無安全隱患，對大型減速器的安全運行和技術改造有著積極的借鑒意義。（工藝與裝備欄目，第63頁）

產(chǎn)品開發(fā)

鉻對厚規(guī)格管線鋼組織和性能的影響

厚規(guī)格管線鋼的韌性穩(wěn)定控制是研發(fā)的關鍵技術難題。為了提高心部淬透性，通常采用增加Mo合金的方法，但研究發(fā)現(xiàn)，隨著Mo含量的增加，貝氏體組織中MA組元增加，管線鋼韌性明顯降低。為了提高淬透性同時減少MA組元形成。文章借助JMatPro軟件對不同合金進行理論計算，最終發(fā)現(xiàn)Cr具有部分替代Mo的可能；借助金相顯微鏡、掃描電鏡以及力學性能測試等分析手段進行研究分析，結果表明，采用Cr部分替代Mo，管線鋼依然可以獲得鐵素體+貝氏體為主的組織，同時，可有效避免MA組元形成，最終因Cr部分替代Mo使組織中MA組元總量明顯減少，進而提高了管線鋼韌性，特別是DWTT性能，工業(yè)試制后達到了預期目的。（成果展示欄目，第75頁）

推廣與合作

封面 封面故事 創(chuàng)新之花盛開在國民經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場

封底 攝影采編 毛衛(wèi)民優(yōu)秀攝影作品選登

封二 新金屬材料國家重點實驗室

封三 MR未來技研

A01 航星國際自動控制工程有限公司

A02 高效軋制國家工程研究中心

A03 北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司

A04 秦皇島秦冶重工有限公司

A05 河南省求實自動化工程有限公司

A06 河南豐博自動化有限公司

A07 中船重工中南裝備有限責任公司

A08 鐳目公司