热轧无缝钢管控制冷却关键技术的开发与工业应用

在线控制冷却技术是热轧无缝钢管领域长期以来的重点攻关方向之一。采用有限元方法和中试试验验证,开发出合理的热轧钢管控制冷却喷环结构。结合产线特点,研制出控制冷却工艺布置和工业化装备。在此基础上,开发了钢管长度方向头端、尾端和内外壁的冷却均匀化控制策略,以及提高换规格时钢管控冷命中率的动态自适应算法,进一步提高了热轧无缝钢管在线冷却过程的控温精度和温度均匀性。工业生产应用表明,上述技术及装备满足了结构管、管线管、套管的在线控温冷却和直接淬火需要,实现了高质化、短流程工业生产,取得良好效果。     

钢管浸淬淬火温度场的均匀性分析

针对目前无缝钢管采用外表面喷射与内表面轴向喷射的浸淬淬火方式,利用ANSYS软件对钢管浸淬温度场进行数值模拟。分析了部分浸入与全浸入淬火冷却各因素对温度场冷却均匀性的影响,这些因素包括喷射速度、钢管的旋转速度及部分浸入浸润角等。结果表明:部分浸入式淬火中,内外表面均不喷水,浸润角为180°~270°时,内外表面冷却较均匀且冷却速度较浸润角为0°~180°时快;外表面不喷射,内表面轴向喷射时,内喷速为3 m/s时,内外表面冷却较均匀;钢管的旋转速度应不低于60r·min-1时,钢管径向冷却均匀性较好。全浸入式淬火中,内喷速度为8 m/s,外喷速度为6 m/s和内喷速度为10 m/s,外喷速度为7 m/s时,内外表面冷却较均匀;钢管的旋转速度越大,内外表面的温度差波动越小,冷却均匀性越好,故钢管旋转速度应不低于60 r·min-1,但考虑到能耗及稳定性问题,钢管旋转速度则应不高于90 r·min-1。     

钢管喷淋淬火生产线的结构设计

钢管喷淋淬火是目前一种新型的淬火技术,它是在钢管旋转的同时对其内外表面喷水冷却,以得到均匀的马氏体组织。该技术具有生产效率高,产品质量稳定,容易实现自动化的特点。介绍了钢管喷淋淬火生产线的工艺流程及设备结构和技术特点。     

钢管内喷旋流淬火技术

在简要回顾钢管淬火技术和设备现状的基础上,介绍了一种新型的钢管内喷旋流淬火技术的原理、特点和设备及技术组成,并在实际生产运用中证明了钢管内喷旋流淬火具有设备结构简单、淬火冷却均匀,运行维护费用低等特点.该项技术用于钢管的淬火处理能获得较高质量.     

锻造铝合金轮毂动态淬火过程的数值模拟

使用计算流体力学(Computational fluid dynamic,CFD)方法,考虑沸腾传热及两相流动,采用三维动网格技术对锻造6061铝合金轮毂入水淬火冷却处理的动态过程进行了多物理场耦合模拟。模拟得到了淬火水槽内流体的流场与系统整体温度场,在此基础上分析了侧边与底部冷却喷管对轮毂淬火温度分布均匀性的影响及轮毂在淬火过程中的温度变化。结果表明:该模拟方法能够反应淬火过程的流场与温度场变化,侧边与底部冷却喷口能够对轮毂均匀降温,该工况下多轮毂同时冷却过程中各轮毂间的温度差异较小,轮毂温度变化曲线符合工艺要求。     

大直径P91钢管淬火裂纹分析

分析一种大直径厚壁P91钢管的外表面裂纹,通过观察裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹无氧化脱碳和夹杂,断口呈脆性断裂,符合淬火应力开裂的特征。经现场调查分析,认为裂纹是热处理过程中冷却不均匀形成的,是一种淬火裂纹。通过改变钢管水淬时的冷却条件,如清理淬火槽内氧化铁皮,使水淬时钢管不相互接触,同时加强槽内水的循环或采用外淋+内喷钢管旋转装置进行冷却等,可避免P91钢管在热处理生产过程中的冷却不均匀,从而杜绝淬火裂纹。     

无缝钢管热处理弯曲畸变的控制

Cr-Mn或Cr-Mo-V低合金钢无缝钢管要进行调质处理,但淬火时会产生过大的弯曲畸变。通过严格控制钢管淬火的加热和冷却均匀性,钢管淬火时的转动速度、悬出端长度、冷却水量,采用6斜辊矫直钢管过程中的矫直辊的角度、挠度、压力等工艺参数,以及采用内外表面分步冷却的工艺,可使无缝钢管离端部1.5 m长度的弯曲畸变量减小到2.0 mm以下,全长弯曲畸变量减小到长度的0.06%以下。     

基于DEFORM的U型截面铝合金锻件淬火入水方式对残余应力的影响

采用DEFORM软件对U型截面铝合金锻件固溶后淬火入水方式进行了数值模拟分析,研究了4种入水姿态和自由落体、5 m/s及2 m/s的入水速度对锻件温度场和残余应力的影响规律。结果表明,锻件入水姿态和入水速度对残余应力的影响显著,该锻件以U型面旋转90°姿态和自由落体入水时,残余应力值最小且分布最均匀。     

淬火槽内介质流场的计算机模拟

为了获得均匀的流场分布 ,利用有限元方法对淬火槽内的介质流场的流动情况进行计算机数值模拟 ,并根据模拟结果改进淬火槽的结构尺寸和均流装置 ,以使淬火槽内的介质流动更加均匀。模拟的结果为深入研究冷却强度、对流换热系数 ,以及工件内部温度场、组织场、应力场和应变场打下了基础     

P110钢级石油套管淬火冷却工艺研究

采用有限元法模拟了P110石油套管热处理淬火冷却过程,得到了钢管在壁厚方向的冷却曲线,并结合其CCT曲线分析了淬火冷却的最优化工艺.通过现场测温和对淬火组织照片的观察分析,验证了本模型的正确性.     

国产限动芯棒连轧管机组关键技术分析

简述了国产限动芯棒连轧管机组的研制情况和设备的组成、特点及主要技术性能参数,结合生产实际分析了安装调试和试轧的关键技术要点。指出该机组具有核心技术接近同期世界先进水平,投资成本低等优点,可作为目前我国钢管企业新建机组的首选方案。     

固溶冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响

研究了固溶处理过程中不同冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响。研究结果表明,γ′相尺寸随固溶处理后的冷却速率提高而减小,γ′相形貌也随着冷却速率的提高而更加规则,从而使拉伸强度和持久性能随冷却速率的提高而增加,而伸长率呈降低趋势。从1120 ℃以30~40 ℃/min的冷却速率冷却到850 ℃,再空冷到室温的热处理制度,能够使IN738LC合金具有最佳强度和塑性匹配。     

RGS4和D2受体信号通路相关分子在甲基苯丙胺依赖CPP大鼠纹状体的表达变化

目的:研究甲基苯丙胺(methamphetamine, METH)依赖条件性位置偏爱(conditioned place preference, CPP) 实验大鼠纹状体G蛋白信号调节因子4(regulator of G-protein signal 4,RGS4)和多巴胺D2受体(dopamine receptor D2)信号通路相关分子的表达变化。方法: 建立METH依赖CPP大鼠 1周组、2周组,应用蛋白质印迹(Western blot)测定各组大鼠纹状体RGS4和D2、抑制性G蛋白α亚基(inhibitory G protein α-subunit,Gαi)、丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)蛋白表达的变化;应用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定各组大鼠纹状体环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)含量的变化。结果: 与生理盐水对照组相比,METH依赖1周组、2周组大鼠在伴药箱的平均停留时间明显延长(P<0.05)。与生理盐水对照组相比,RGS4蛋白在METH依赖1周、2周组的表达均明显下降(P<0.01),且与METH依赖1周组相比,2周组的下降更为明显(P<0.05);与生理盐水对照组相比, D2、Gαi、MAPK蛋白以及cAMP在METH依赖1周、2周组的表达均明显升高(P<0.01),且与METH依赖1周组相比,2周组的升高更为明显(P<0.05)。结论:在METH依赖的CPP大鼠纹状体中,RGS4和D2受体信号传导通路相关分子发生了改变,RGS4可能参与了METH依赖的CPP大鼠纹状体D2受体信号传导通路的调节。     

铝对含钛微合金钢成分控制及夹杂物形成的影响

自主设计了不同Al含量的含钛微合金钢，采用火花源光电直读光谱仪检测了每炉钢的化学成分，分析了Al含量对试验钢中O和Ti含量的影响规律；利用OM、SEM观察了试验钢夹杂物形貌并进行了能谱分析，研究了Al含量对试验钢夹杂物形成的影响规律。研究结果表明：随着Al含量的增加，钢中Ti氧化物夹杂逐渐减少，Ti主要以TiN及TiC的形式存在，收得率得到提高；当Al质量分数大于0.033 7%时，Ti的收得率均高于90%；当Al质量分数控制在0.033 7%~0.060 6%时，脱氧效果较好，并可降低夹杂物数量、减小夹杂物的尺寸。     

哌芳安他对心脏缺血再灌注损伤的保护作用

目的: 观察哌芳安他(pivanampeta, Piv) 对大鼠在体心肌缺血再灌注损伤的影响。方法: 实验动物分为2 组, 一组为缺血30 min 再灌注30 min 组, 再分为假手术组、对照组和Piv 9 mg·kg-1用药组, 测定有关心功能指标和心肌梗死面积;另一组为缺血30 min 再灌注2 h 组, 再分为假手术组、模型组以及Piv 3、6 和9 mg·kg^-1 用药组, 各用药组于缺血前30 min 静脉注射给药, 再灌注2 h 后取心脏标本石蜡包埋后切片, 免疫组化法检测Bax 、Bcl-2 、caspase-3、MMP-2、和PPARγ蛋白质表达, 原位杂交方法检测MMP-2 和PPAR γmRNA 表达, TUNEL 法和DNA 凝胶电泳观察心肌细胞凋亡。结果: (1) 与对照组比较,Piv 3 mg·kg^-1组坏死面积(nec) 与缺血面积(aar) 之比减少21 %(P <0.01), 坏死面积与左室面积(lv) 之比减少22 %(P <0.01) 。心率、反映心脏收缩功能的指标+ dp /dt_max 和V_max 以及反映心脏舒张功能的指标-dp /dt_max 分别在再灌注1 min 和30 min 明显改善(P <0.05) 。(2) TUNEL 法检测, Piv 各亚组降低细胞凋亡作用显著(P <0.05), 但DNA 凝胶电泳检测, 模型组、Piv 3 、6 mg·kg^-1组可见到DNA 梯带,假手术组和Piv 9 mg·kg^-1组则无。(3) 免疫组化检查, Piv 3 、6 和9 mg·kg^-1 呈剂量依赖性减少Bax 、caspase-3 、MMP-2 蛋白质和MMP-2 的mRNA 表达, 增加Bcl-2 、PPARγ (peroxisome proliferator-activatedreceptorγ) 蛋白质和PPARγmRNA 表达。结论: Piv 预处理对心肌缺血再灌注损伤有保护作用, 表现为减少心肌梗死面积、改善心功能、减少心肌细胞凋亡。     

奥巴克拉联合5-氟尿嘧啶对低氧性胰腺癌细胞凋亡的作用研究

目的: 研究在低氧条件下,奥巴克拉(obatoclax,OBX)联合5-fluorouracil(5-FU)对胰腺癌HPAC细胞凋亡的影响及其可能的作用机制。方法: 建立低氧条件;采用Western blot检测正常氧及低氧条件下HPAC细胞中HIF-1α抗体的表达;Hoechst 33258染色检测OBX在正常氧及低氧条件下对胰腺癌细胞凋亡的影响;细胞分组为低氧组、5-FU组、OBX+5-FU组,MTT检测各组中细胞增殖活性, Western blot检测各组中HIF-1α、Bcl-2、Bax蛋白的表达。结果: 低氧条件下HIF-1α的表达显著高于其在正常氧条件下的表达,说明低氧条件成功;在低氧条件下,OBX诱导胰腺癌HPAC细胞凋亡的能力增强,凋亡率增加,且呈一定的剂量依赖关系;低氧条件下5-FU可抑制胰腺癌细胞活力,降低细胞中HIF-1α、Bcl-2的表达,促进Bax的表达;OBX联合5-FU组,细胞活力显著降低,HIF-1α、Bcl-2的表达进一步下降,Bax的表达明显升高。结论: 在低氧条件下,OBX联合5-FU可通过抑制HIF-1α和Bcl-2的表达,促进Bax的表达,诱导细胞凋亡而抑制胰腺癌HPAC细胞的增殖。     

压缩机管线泄露原因分析

某压缩机管线使用一段时间后在焊缝附近发生漏气现象。通过对管线的宏观观察、成分与组织检测以及断口分析找到了泄露的失效模式和原因。该失效模式为疲劳开裂。失效原因为焊接过程中飞溅出的熔珠在焊趾处形成硬质点组织缺陷,焊趾处又存在应力集中,因而导致裂纹源的萌生并造成了最终泄露事故的发生。     

红细胞、血浆蛋白及溶酶体对汉防己甲素和汉防己乙素系统暴露的影响

目的：汉防己为防己科植物粉防己（Stephania tetrandra S. Moore）的干燥根。汉防己甲素和汉防己乙素是其两个主要成分,具有抗肿瘤等多方面药效活性。为了帮助进一步考察汉防己甲素和汉防己乙素的药效作用,我们对两个双苄基异喹啉类生物碱开展了大鼠和体外药代研究。方法：大鼠口服或静脉给药汉防己提取物、汉防己甲素或汉防己乙素单体化合物以阐明汉防己甲素和汉防己乙素的药代动力学特征;在体外检测汉防己甲素和汉防己乙素的血浆蛋白结合、全血-血浆分配、溶酶体捕获。以上实验产生的生物样品均采用液质联用技术进行分析。结果：研究发现汉防己甲素和汉防己乙素有两个药代特征,其一是这两个化合物的全血系统暴露水平均高于其各自血浆系统暴露水平,其二是在相同的给药剂量、动物实验条件及分析检测条件下,两个化合物在灌胃汉防己水提物后的系统暴露水平均高于其各自在灌胃单个化合物后的暴露水平。汉防己甲素和汉防己乙素的大鼠血浆游离药物分数约为2%～5%,其在大鼠红细胞浓度比在大鼠血浆浓度高5倍左右。溶酶体抑制剂阻碍溶酶体捕获这两个化合物并显著减少其在HEK-293细胞中浓度。 结论：血浆蛋白结合、红细胞结合及组织细胞中溶酶体捕获三个因素极大地限制了游离的汉防己甲素和汉防己乙素的系统暴露水平,该药代特点应在围绕这两个中药化合物开展药效研究时关注。     

铝对含钛微合金钢成分控制及夹杂物形成的影响

自主设计了不同Al含量的含钛微合金钢，采用火花源光电直读光谱仪检测了每炉钢的化学成分，分析了Al含量对试验钢中O和Ti含量的影响规律；利用OM、SEM观察了试验钢夹杂物形貌并进行了能谱分析，研究了Al含量对试验钢夹杂物形成的影响规律。研究结果表明：随着Al含量的增加，钢中Ti氧化物夹杂逐渐减少，Ti主要以TiN及TiC的形式存在，收得率得到提高；当Al质量分数大于0.033 7%时，Ti的收得率均高于90%；当Al质量分数控制在0.033 7%~0.060 6%时，脱氧效果较好，并可降低夹杂物数量、减小夹杂物的尺寸。     

性别差异对精神药物作用影响的研究进展

流行病学调查显示精神障碍的患病率、发病率和症状表现等受到性别因素的影响。临床应用中男女患者对精神药物的反应有所不同,以至于有研究反映抑郁症患者中存在性别特定的精神药物使用模式。本文对精神药物因男女生理差异所致药代动力学性别差异进行总结,同时整理了目前临床主流精神药物的药效学相关研究,其中特别关注性激素对精神药物治疗反应的影响。本文对治疗药物监测在临床处理精神药物性别差异反应时的具体作用与必要性进行探讨,以期为个体化合理用药提供参考。