高速钢退火管吊装工具的设计

介绍了高速钢退火管吊装工具的结构设计以及在装卸炉料中的实际应用情况。

高塑耐蚀3A21铝合金退火管材生产工艺研究

本文研究了3A21铝合金管材生产工艺,通过对3A21铝合金的原料成分、挤压工艺和热处理条件的分析,开发了优质高塑耐蚀3A13铝合金挤压管材生产工艺。最终确定了3A21铝合金成分,铸棒的均匀化处理制度,管材的挤压工艺参数,管材的退火处理制度。经特定成分挤压后得到的3A21铝合金管材,通过430℃×1. 5 h退火处理后,伸长率可达到46%,同时抗腐蚀性在PH值4. 0的酸性条件下可保持46 h,没有肉眼可见的腐蚀点,满足客户需求。

不同栅氧退火工艺下的SiC MOS电容及其界面电学特性

SiC MOS电容的电学特性和栅氧界面特性是评价和改进SiC MOS器件制造工艺的重要依据。通过依次测试SiC MOS器件的氧化物绝缘特性、界面态密度、偏压温度应力不稳定性(偏压温度应力条件下的平带电压漂移)、氧化物陷阱电荷密度和可动电荷密度的方法,对分别经过氮等离子体氧化后退火(POA)处理、氮氢混合等离子体POA处理、氮氢氧混合等离子体POA处理、氮氢氯混合等离子体POA处理的SiC MOS电容的电学特性和栅氧界面特性进行了分析。结果表明,该方法可以系统地评价SiC MOS电容电学特性和栅氧界面特性,经过氮氢氯混合等离子体POA处理的SiC MOS电容可以满足高温、大场强下长期运行的性能指标。

对单晶金刚石进行高温退火处理的研究进展

单晶金刚石具有良好的物理化学性质,既可以被应用于磨削等传统行业也可适用于半导体、5G等新型领域,而工业制备的单晶金刚石会存在缺陷多、光学性质差和应力大等问题,高温退火是一种转化金刚石内部缺陷的常见方法,对单晶金刚石进行退火处理是可以有效转变缺陷、降低单晶内应力和提高光学性质的,根据退火条件可以分为高温低压法和高温高压法,本文综述了高温退火对单晶金刚石性质的影响,并介绍了最近的相关研究进展。

基于改进模拟退火遗传算法的机械臂轨迹优化

为了优化机械臂的工作轨迹,提出了一种改进模拟退火遗传算法。综合考虑机械臂的作业要求及性能特点,利用五次多项式插值的方法在关节空间内规划出一条平滑的运动轨迹。通过罚函数法处理不满足约束条件的个体,动态线性标定法对适应度函数进行重新标定。设置一种交叉概率和变异概率自适应调节机制改进遗传算法,并引入模拟退火算法的退火思想,有效避免了算法陷入局部最优。仿真结果表明:改进模拟退火遗传算法优化后的轨迹相比传统遗传算法有效缩短了机械臂的运动时间,进而提高了机械臂的工作效率。

基于高低温循环退火方法的硅基碲镉汞位错抑制研究

高低温循环退火是降低碲镉汞(HgCdTe)材料位错密度的有效策略之一,被广泛用于提升HgCdTe质量。使用离位的高低温循环退火工艺对硅基HgCdTe材料进行热处理,并通过设计正交试验研究退火条件对HgCdTe材料的影响。在温度区间250~450℃、升温时间5 min、循环12次的条件下获得最佳退火效果。采用统计位错密度的方法对比退火前后HgCdTe材料的位错变化。与未退火的HgCdTe相比,退火后的HgCdTe位错密度降低了80%左右,为1×10^(6)~2×10^(6)cm^(-2)。X射线摇摆曲线测试结果表明,退火后硅基HgCdTe的半峰宽可降至75~80 arcsec。本研究综合提升了硅基HgCdTe的质量,为焦平面器件的研发提供了高质量的材料基础。

退火工艺对Fe‑23Mn‑4.72Al‑0.6C TWIP钢组织和性能的影响

以冷轧Fe‑23Mn‑4.72Al‑0.6C钢为研究对象,通过室温拉伸、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)等实验手段,研究了不同退火工艺制度对实验钢力学性能和获得纳米孪晶的影响。结果表明,实验钢在600℃退火时,主要为变形组织;随着温度升高到750℃,生成等轴晶粒和存在部分退火孪晶。实验钢625℃退火保温1 min时再结晶程度低,组织中存在高密度的位错;保温15 min时再结晶晶粒内部出现退火孪晶,小于1μm的晶粒数量是总数量的91.5%,平均晶粒尺寸约500 nm。实验钢经过625℃退火保温15 min可获得细小的退火纳米孪晶和部分变形的纳米孪晶组织,使实验钢获得较好的综合力学性能。

硅单晶退火后的红外光学性能及其影响因素的研究

硅单晶的光学特性对于中短波红外探测系统的性能至关重要,对航天技术的进步具有重要的影响。文章聚焦于直拉法制备硅单晶过程中由于温度梯度引起的热应力问题,以及热应力对硅单晶光学不均匀的影响。通过对比未退火、慢退火和快退火三种不同方式下硅单晶的应力双折射现象,深入分析单晶硅近红外波段(3~5μm)的红外吸收和折射率特性,总结了不同退火方式对硅单晶光学不均匀性的影响。最终,文章归纳了应力影响光学均匀性的机理,提出了通过降低晶体内应力以改善光学均匀性的策略,为实现高品质硅单晶的制备提供了理论依据和实践指导。

双相区退火温度对高成形性双相钢拉伸变形行为的影响

利用单向拉伸、光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背向散射衍射研究了双相区退火温度对低碳高成形性冷轧双相钢微观组织、拉伸性能以及织构演化的影响。结果表明:冷轧试验钢在较低温度(820~860℃)退火时,试验钢获得铁素体+马氏体组织,随退火温度升高,马氏体含量增大,当退火温度达到900℃时,退火组织为铁素体+贝氏体+马氏体;随双相区退火温度升高,冷轧试验钢屈服强度升高,和抗拉强度先小幅降低后逐渐升高,但塑性降低,840℃退火时,材料加工硬化指数及成形性最好;织构分析发现,试验钢在840℃退火时获得最强的γ纤维织构是其成形性能最优的主要原因。

退火温度对磁控溅射掺锡氧化镓薄膜特性及其日盲光电探测器性能的影响

本文采用射频磁控溅射在蓝宝石衬底上室温下制备了非晶掺锡氧化镓薄膜,而后在氮气氛围下进行不同温度(400-800℃)退火,并基于退火前后薄膜制备了相应的日盲光电探测器,探究退火温度对薄膜特性及器件性能的影响规律.研究结果表明:非晶掺锡氧化镓薄膜在700℃退火后开始出现氧化镓β相结晶,且薄膜中晶格氧以及Sn^(4+)离子比例随退火温度的升高而增大,说明薄膜质量升高,导电性增强.然而,随着退火温度升高至800℃时,晶格氧以及Sn^(4+)离子比例下降,薄膜的质量及导电特性变差,这可能归因于薄膜中Sn表面偏析以及Al从衬底中扩散进入薄膜.综上,薄膜的质量及其导电特性对掺锡氧化镓日盲探测器性能起到调控作用,当退火温度为700℃,器件获得最优的光电性能:暗电流低至89.97 pA,响应度为18.4 mA/W,光暗电流比可达1264,上升/下降时间低至0.93 s/0.87 s.

退火态钢质基体表面TiN和TiAlN涂层的结合性能与耐磨性研究

采用阴极电弧离子镀技术在退火态合金钢表面沉积TiN和TiAlN涂层,使用扫描电镜和X射线衍射仪分析了所得涂层的结构、成分与物相组成,利用显微维氏硬度计测试了涂层的硬度,通过压痕法评价了涂层的结合性能,并采用往复式球-盘摩擦磨损试验测试了涂层的耐磨性能。结果表明,TiN和TiAlN两种涂层表面均平整,但TiAlN涂层表面有明显“液滴”缺陷。退火态合金钢表面TiN和TiAlN涂层均发生了择优生长,其中TiN涂层择优生长的晶面为(111),而TiAlN涂层择优生长的晶面为(200)。沉积TiN和TiAlN涂层后,退火态合金钢的表面硬度分别提高3倍和6倍以上。尽管TiAlN涂层在硬度及摩擦因数上均优于TiN涂层,但由于TiAlN涂层与退火态合金钢结合性能差,导致其在磨损过程中发生剥落,使合金钢耐磨性降低。相比之下,TiN涂层为退火态合金钢提供了更为可靠的保护,显著提高了其表面的耐磨性。

鲸鱼联合模拟退火算法的边缘计算资源分配

智能移动设备连入互联网的数量急剧增长,导致网络资源的有序分配面临巨大挑战。为此,该研究提出了鲸鱼联合模拟退火算法的边缘计算资源分配方法。通过采用随机处理方式中的机会约束计算方法,确定网络资源数据的分布概率,建立分配函数以寻找最优目标。通过模拟鲸鱼在搜索和迁徙过程中的行为,进一步优化资源分配结果。利用模拟退火机制和鲸鱼算法对照云服务器实际运行模式,实现多用户资源的最优分配。实验结果表明,该方法在快速资源分配方面具有应用价值,并且鲸鱼算法的引入进一步提升了资源分配的效果和效率。

连续退火机组带钢瓢曲临界张力影响因素研究

带钢连续退火过程中张力是影响带钢瓢曲的关键参数之一,合理的张力对确保带钢高效、稳定运行至关重要。为获得带钢发生瓢曲的临界张力,制定抑制带钢瓢曲的有效工艺措施,采用有限元软件ABAQUS建立“两辊一带”有限元模型,模拟计算不同传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数和带钢宽度下带钢瓢曲的临界张力;结合带钢表面应力分布、横向压缩应力分布,分析传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数及带钢宽度对带钢瓢曲临界张力的影响规律。结果表明:随传送辊凸度、摩擦系数、带钢宽度的增加,带钢瓢曲临界张力呈现下降的变化趋势;但随传送辊平台区长度的增加,带钢瓢曲临界张力上升,其中传送辊凸度对带钢瓢曲临界张力的影响最大。实际生产中,为保障带钢高速通板的稳定性,建议综合考虑传送辊凸度、辊面平台区长度、摩擦系数和带钢宽度等因素协同优化工艺,确保各参数在最优范围。本文建立的带钢通板“两辊一带”模型已成功应用于宝钢冷轧退火生产线,本文研究可为生产现场退火机组传送辊的选型优化、带钢实际张力制定及瓢曲问题的解决提供切实可行的技术指导。

八钢冷轧罩式退火炉内罩检修工装的设计及改造

针对八钢冷轧罩式退火炉在运作过程中,内罩检修工作的困难和危险性,设计和改造了一种用于检修的工装设备,对冷轧罩式退火炉现行的内罩结构和检修工作进行了深入探索与分析,明确了内罩检修工装的设计要求和追求的目标,以人机工程学为依据,构建了全新的内罩检修工装,这套工装包罗万象,诸如支架车、定位器以及操作杆等都涵盖在内。为了进一步推进检修工作的效率,强化安全保障,对已设计的工装施行了众多的技术性改造,这些改造内容包括增添重量均衡装置,优化支架车的构架,提升定位器的准确性等,应用实际表明,该工装设计及改造方案不仅大大提高了检修效率,降低了工作强度,而且对保障检修安全,延长冷轧罩式退火炉的生命周期也产生了积极的影响。本研究对于在危险和困难环境下进行机械设备检修的技术人员提供了有益的参考。

基于改进模拟退火遗传算法的高速公路服务区自洽能源系统高能效优化

针对高速公路自洽能源系统高能效优化的问题,基于改进模拟退火遗传算法(SA-GA),提出了一种综合考虑经济目标和环保目标的自洽能源系统高能效优化运行策略。首先根据高速公路服务区自洽能源系统中各电力单元特性,建立一种综合考虑系统经济性和环保性的能效目标函数;其次根据高速公路服务区自洽能源系统的分类,建立了不同类型系统对应的约束条件;为避免遗传算法易陷入局部最优的缺陷,引入模拟退火算法,对改进后的SA-GA算法采用降温函数,寻找全局最优解;利用新疆某高速公路服务区自洽能源系统发电和负荷数据,并在传统服务区负荷的基础上进一步考虑新能源汽车充电站的影响。测试函数测试结果表明:SA-GA算法在求解速度和稳定性方面有明显提升,改进SA-GA算法对夏季、冬季典型日能效优化的结果,相较于遗传算法,在寻优精度提升约为20.33%。

基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法

传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。

基于SGD和余弦退火算法改进YOLOv3的高压电力设备目标检测方法

针对现有高压电力设备检测方法存在实时性差、准确性低和难以部署在移动端等问题,提出一种基于随机梯度下降(SGD)和余弦退火算法改进YOLOv3的高压电力输送设备安全检测算法。采用网络复杂度较小、计算速度快、识别精度高且易于部署的移动端YOLOv3作为算法的主要框架;然后设计了深层的残差网络(Darknet53)作为该模型的主干特征提取网络,在提高识别精度的同时解决网络过深可能产生的梯度爆炸问题;进一步地结合SGD优化算法和余弦退火算法,在保证网络训练学习效率较高的同时避免网络陷入局部最优解,以此提高高压电力设备安全检测的速度和精度,满足实际需要;最后使用采集的高压电力设备数据集对整个网络进行训练。结果表明,YOLOv3在高压电力设备数据集上的平均检测精度达到了97.08%,检测速度达到了56帧/s,误检率只有0.78%。

退火温度对铸轧3003铝合金冷轧板带材冲压制耳率的影响

3003铝合金在铸轧工艺过程中,存在制耳率不理想的问题。基于此,以3003铝合金冷轧1 mm板带材为研究对象,并结合EBSD检测手段,研究了不同退火温度下3003铝合金冷轧板材冲制过程中制耳率与退火温度及织构组织之间的关系,并最终得出影响制耳率的关键因素。结果表明:3003铸轧产品冷轧退火后铝合金板材中的织构主要由Copper、Brass、S、Goss等形变织构和Cube、CubeND、P、R、黄铜R等再结晶织构组成,随着退火温度的升高,形变织构向再结晶织构的转变倾向增大,且显著伴随S型织构及R型织构的减少,Cube型及CubeND型织构的逐渐增加,当形变织构与再结晶织构比值在0.67~0.73时,冲压效果明显改善,制耳率效果理想。

冷轧方式与退火温度对无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

以连续式和可逆式冷轧无取向硅钢为研究对象,对其进行退火实验,采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)表征分析不同冷轧方式无取向硅钢在不同退火温度(920~1070℃)下的组织和织构,探讨轧制方式与退火温度对无取向硅钢磁性能的影响。结果表明:在920~1070℃退火后,连续式冷轧样品平均晶粒尺寸分布在20.7~134.4μm范围,可逆式冷轧样品平均晶粒尺寸分布在17.3~155.5μm范围,随退火温度的提升,2种冷轧方式退火板晶粒总体上均在不断长大;冷轧板织构主要由强的旋转立方织构组成,可逆式和连续式冷轧样品退火板织构以γ纤维和α纤维织构为主,γ纤维织构主要聚集在{111}<112>处,α纤维织构主要聚集在{111}<110>处,γ纤维织构强度随退火温度升高而显著降低,α纤维、Goss和旋转立方织构强度变化很小;可逆式与连续式冷轧板{111}<110>织构强度相近,可逆式冷轧退火板{111}<112>织构强度始终高于连续式冷轧退火板。1040℃退火时,可逆式和连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)(50 Hz下,磁感应强度为1.5 T时的损耗)均达最低,分别为2.512,2.445 W/kg;1070℃退火时,可逆式与连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)有所增长,最终分别为2.625,2.494 W/kg。随退火温度升高,2种冷轧方式退火板的P_(1.5/50)均先降后升,且连续式冷轧退火板的P_(1.5/50)始终更低、B_(50)更高(磁场强度为5000 A/m时的磁感应强度)。

基于退火处理的双向拉伸聚丙烯薄膜的结构与性能

双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)具有优异的光学以及力学性能,在包装领域具有重要的用途。然而,在温度较高的南方天气下,BOPP薄膜容易发生收缩,产生褶皱缺陷,严重的甚至导致产品变形。BOPP薄膜的后收缩严重影响了产品的气密性、美观度、成本以及销量。针对该现象,本文结合差示扫描量热仪、广角X射线衍射系统、光泽度仪、雾度仪、摩擦仪、万能拉伸试验机、热封仪、测厚仪等多种技术表征手段研究了BOPP薄膜在40~80℃下退火过程中的结构与性能变化。研究结果表明,退火时间越长、退火温度越高,BOPP薄膜的收缩率越大,退火后的结晶度和晶体取向程度增加。BOPP薄膜的厚度、雾度、摩擦系数、光泽度、热封强度没有发生太大的变化,收缩率减小,拉伸强度变大。该研究为改善BOPP薄膜的后收缩提供了理论指导。