温度和气氛对含Ni钢热处理过程氧化动力学和氧化膜特征的影响

1

作者 杨治争 张蓬朝 +3 位作者 霍旭东 李光强 汪勇 刘昱 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页

本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,... 本文针对给定成分的(0.04%~0.07%)C-(7%~8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响。结果表明,在800~950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,表明氧化反应速率的控制步骤由化学反应速率向扩散传质速率转变。由于内氧化层中富Ni金属相与Fe氧化物相互镶嵌形成网状结构,钢材的除鳞性能受到抑制。随着氧化温度的升高,不同气氛下钢样表面外氧化膜厚度均呈增加趋势,但内氧化层的演变则存在差异:在空气中,内氧化膜厚度随氧化温度升高而持续增加;而在高纯氮气气氛中,内氧化膜厚度则随温度升高先增大后减小,在950℃几乎消失。其原因在于高温下致密外氧化膜的形成和长大会降低气体/膜界面的氧浓度梯度,从而抑制了内氧化的发生。 展开更多

关键词 含Ni钢 热处理 氧化动力学 氧化膜 气相氧分压

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超高强度钢研究进展与展望

2

作者 胡春东 曹鑫 +1 位作者 汪杨鑫 董瀚 《特殊钢》 2025年第6期32-42,共11页

超高强度钢是航空航天、工程机械等重大装备关键承力构件的核心材料。本文梳理了超高强度钢从理论突破到工程应用的三个发展阶段技术现状:在实验室阶段突破了2 600~3 000 MPa强度极限(块体材料);在中试阶段实现了2 000~2 500 MPa级钢的... 超高强度钢是航空航天、工程机械等重大装备关键承力构件的核心材料。本文梳理了超高强度钢从理论突破到工程应用的三个发展阶段技术现状:在实验室阶段突破了2 600~3 000 MPa强度极限(块体材料);在中试阶段实现了2 000~2 500 MPa级钢的稳定制备;在工业化阶段建立了1 500~2 000 MPa级钢的成熟生产体系。然而,随着极端服役环境日益严苛,现有成熟的超高强度钢已难以满足工程技术需求,根本制约在于强度与韧性之间的本征倒置关系。本文阐明,破解强韧性倒置的关键在于材料制备全流程的系统优化,并凝练出决定性能突破的三大材料学要素:纯净度—控制杂质元素与夹杂物以消除裂纹源;均匀度—消除成分偏析与组织梯度以保障整体可靠性;组织度—调控多尺度微观结构以实现强韧化协同。基于该理论框架,本文介绍了作者团队研发的1 700~2 700MPa系列超高强度钢技术体系。展望未来,超高强度钢发展将聚焦超纯净冶炼、高均匀性制备、智能化材料设计和3 000 MPa级极限探索等方向。 展开更多

关键词 超高强度 纯净度 均匀度 组织度

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转炉生产技术现状和AI技术应用展望

3

作者 崔政 《特钢技术》 2025年第1期1-4,共4页

“双碳”减排目标的提出推动了转炉生产流程向绿色化转型,但在激烈的钢铁行业竞争中,技术创新仍是应对挑战和提升竞争力的关键。本文采用文献综述法,对近年来国内外钢铁厂在转炉自动化技术、循环渣处理技术、少渣冶炼技术、转炉长寿命... “双碳”减排目标的提出推动了转炉生产流程向绿色化转型,但在激烈的钢铁行业竞争中,技术创新仍是应对挑战和提升竞争力的关键。本文采用文献综述法,对近年来国内外钢铁厂在转炉自动化技术、循环渣处理技术、少渣冶炼技术、转炉长寿命技术以及钢渣再利用技术等领域的研究进展进行了系统性归纳与总结。通过分析现有技术的应用现状,进一步探讨了基于人工智能(AI)深度学习技术的转炉生产新技术,特别是转炉炼钢终点碳含量预测技术和转炉炼钢吹氧量预测技术的未来发展方向。研究指出,AI深度学习的应用有望加速钢铁行业的智能化转型,并推动钢铁生产流程的精细化管理和能源效率的提升,最终助力实现钢铁产业的绿色低碳目标。 展开更多

关键词 转炉 生产技术 AI深度学习 展望

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La-Ce稀土对Q345D钢夹杂物和冲击性能的影响 被引量：4

4

作者 罗钢 隋亚飞 +2 位作者 刘彭 梁亮 徐李军 《特殊钢》 2024年第3期33-39,共7页

通过现场试验,分析了La-Ce稀土处理对Q345D结构钢夹杂物、连铸可浇性和钢种性能的影响。结果表明,RE在Q345D结构钢中的合金收得率为21.5%;与未添加RE的炉次相比,脱硫率提高了37.5%,单位夹杂物密度从80.16个/mm^(2),降低至60.78个/mm^(2)... 通过现场试验,分析了La-Ce稀土处理对Q345D结构钢夹杂物、连铸可浇性和钢种性能的影响。结果表明,RE在Q345D结构钢中的合金收得率为21.5%;与未添加RE的炉次相比,脱硫率提高了37.5%,单位夹杂物密度从80.16个/mm^(2),降低至60.78个/mm^(2);La-Ce稀土处理前钢液中夹杂物主要是MgO-Al_(2)O_(3)-CaO复合夹杂,La-Ce稀土处理对小尺寸(D≤5μm)夹杂物的改性作用较为明显,小尺寸夹杂物改性为(La-Ce-S)和(La-Ce-Al-S-O)稀土类夹杂物;La-Ce稀土处理可以明显降低钢中MnS类夹杂物的纵横比,使MnS类夹杂物在轧制后的形貌更接近椭圆形,而没有长线形,这是Q345D结构钢横向冲击功提高20%的主要原因。 展开更多

关键词 La-Ce稀土处理 Q345D结构钢 横向冲击功 夹杂物改性 精炼 洁净度

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S含量对18CrNiMo7-6齿轮钢中夹杂物和疲劳性能的影响 被引量：2

5

作者 尉文超 谢地荣 +1 位作者 时捷 王毛球 《特殊钢》 2024年第1期111-116,共6页

以w[S]为0.002%(低S含量)和0.022%(高S含量)的两种18CrNiMo7-6齿轮钢为研究对象,参照齿轮热处理工艺获得伪渗碳试样,并对其力学性能、显微组织、疲劳性能和夹杂物分布进行了分析表征。结果表明,两种齿轮钢的强度基本相当,而高S含量试验... 以w[S]为0.002%(低S含量)和0.022%(高S含量)的两种18CrNiMo7-6齿轮钢为研究对象,参照齿轮热处理工艺获得伪渗碳试样,并对其力学性能、显微组织、疲劳性能和夹杂物分布进行了分析表征。结果表明,两种齿轮钢的强度基本相当,而高S含量试验钢具有更好的塑性和低温冲击韧性,并且其疲劳极限、疲劳寿命均优于低S含量试验钢,疲强比由0.445提高到0.479。S含量显著影响钢中的夹杂物分布情况:低S含量试验钢中夹杂物以MnS-Oxide为主,数量较少,同时尺寸更大;而高S含量试验钢夹杂物以CaS-MnS-Oxide复合型夹杂物为主,数量提高1倍以上,但尺寸更为细小。高S含量试验钢采用Ca处理工艺对夹杂物进行改性,夹杂物尺寸明显细化,有利于钢的塑韧性提升,并改善疲劳性能。 展开更多

关键词 18CrNiMo7-6齿轮钢 力学性能 疲劳性能 非金属夹杂物 硫含量

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CaF_2-CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO五元渣的表面张力及其在镍基合金电渣重熔的应用 被引量：7

6

作者 刘立 赵俊学 +3 位作者 李献民 丁五洲 陈峰 李小孟 《特殊钢》 北大核心 2015年第6期20-22,共3页

试验研究了五元渣(/%:50~65CaF_2,6~15CaO,18~30Al_2O_3,4~10Si0_2,1~7MgO)的组元含量、熔渣温度(1 330~1 463℃)对表面张力的影响。结果表明,随熔渣温度升高,其表面张力下降,1 463℃五元渣的表面张力为0.372~0.418 N/m。60CaF2-15CaO-6... 试验研究了五元渣(/%:50~65CaF_2,6~15CaO,18~30Al_2O_3,4~10Si0_2,1~7MgO)的组元含量、熔渣温度(1 330~1 463℃)对表面张力的影响。结果表明,随熔渣温度升高,其表面张力下降,1 463℃五元渣的表面张力为0.372~0.418 N/m。60CaF2-15CaO-6SiO_2-18Al_2O_3-5MgO具有较低的表面张力(0.375 N/m),较好的流动性和低粘度值。3 t电渣炉熔炼镍基合金Inconel 600和625的工业应用结果表明,电渣锭成分均匀,[O]≤20×10^(-6),[N]≤50×10^(-6),平均电耗从原ANF-6渣重熔的1 933 kWh/t降至1 326 kWh/t。 展开更多

关键词 电渣重熔 五元渣 表面张力 镍基合金 应用

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电渣重熔中电极熔化过程的模拟研究 被引量：6

7

作者 唐建军 耿茂鹏 饶磊 《铸造技术》 CAS 北大核心 2010年第8期1062-1065,共4页

将电渣重熔过程分为初始阶段与稳定阶段,并对自耗电极从自初始阶段开始熔化到稳定阶段金属熔滴长成的过程进行了数值模拟分析,结果表明,渣池中的电流密度分布决定了渣池中温度的分布规律,在自耗电极形成金属熔滴时,将会使金属熔滴下方... 将电渣重熔过程分为初始阶段与稳定阶段,并对自耗电极从自初始阶段开始熔化到稳定阶段金属熔滴长成的过程进行了数值模拟分析,结果表明,渣池中的电流密度分布决定了渣池中温度的分布规律,在自耗电极形成金属熔滴时,将会使金属熔滴下方渣池产生高温区,从而有利于电渣过程中杂质的去除。 展开更多

关键词 电渣重熔 自耗电极 熔化 数值模拟

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高速钢M42喷射成形余粉组织性能分析

8

作者 辛栋梅 侯国栋 +2 位作者 杜文华 张海军 默雄 《河北冶金》 2024年第7期51-54,共4页

喷射成形工艺不可避免会产生喷射余粉,对喷射成形高速钢M42喷射余粉进行了成分、气体含量、形貌以及组织性能研究。结果表明,M42喷射余粉氧含量为267×10^(-6)、氮含量为374×10^(-6),大部分粉末呈球形,尺寸为140μm;喷射余粉... 喷射成形工艺不可避免会产生喷射余粉,对喷射成形高速钢M42喷射余粉进行了成分、气体含量、形貌以及组织性能研究。结果表明,M42喷射余粉氧含量为267×10^(-6)、氮含量为374×10^(-6),大部分粉末呈球形,尺寸为140μm;喷射余粉为树枝晶组织,内部组织为基体+网状碳化物,碳化物类型大部分为M2C类型碳化物,尺寸为0.4~0.6μm,存在少量的M6C类型碳化物,尺寸为2μm。M42喷射余粉粒度呈正态分布,具有较好的流动性且松装密度、振实密度较高,分别达到了理论密度的62%和68%,粉末在后续热等静压包套制备过程中具备良好填充性和均匀性。 展开更多

关键词 高速钢 M42 喷射成形 喷射余粉 组织 粒度分布

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电渣重熔过程中熔滴滴落的影响因素 被引量：4

9

作者 董艳伍 陈浩禹 +1 位作者 李想 吴镇湘 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1564-1568,1577,共6页

采用VOF方法来追踪钢渣两相界面,磁流体力学模块(MHD)来加载电流、电压对电渣重熔过程中熔滴滴落行为进行数值模拟.结果表明:电渣重熔过程中自耗电极端部熔滴的数目随着充填比的增加而增多;熔滴的尺寸随着自耗电极端部形状和界面张力的... 采用VOF方法来追踪钢渣两相界面,磁流体力学模块(MHD)来加载电流、电压对电渣重熔过程中熔滴滴落行为进行数值模拟.结果表明:电渣重熔过程中自耗电极端部熔滴的数目随着充填比的增加而增多;熔滴的尺寸随着自耗电极端部形状和界面张力的增加而增大.然而,熔滴的尺寸和数量随着输入电流的增大而减小.而且一些尺寸较大的熔滴在滴落的过程中受到了电磁力、重力以及浮力等力作用被分裂成几个尺寸较小的熔滴.从自耗电极端部滴落的熔滴不具有对称性,从而导致了渣池的流场不对称性. 展开更多

关键词 电渣重熔 熔滴 数值模拟 充填比 界面张力

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电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究 被引量：2

10

作者 张磊 尧军平 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期576-578,共3页

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大,易产生热应力及测量困难的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中不同冷却水流量时的钢锭应力场进行了模拟研究。结果表明,随着冷却水流量增加,钢锭底部最大等效应力和轴向应力均增大。模拟... 针对电渣熔铸钢锭各部位温差大,易产生热应力及测量困难的特点,采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中不同冷却水流量时的钢锭应力场进行了模拟研究。结果表明,随着冷却水流量增加,钢锭底部最大等效应力和轴向应力均增大。模拟结果与实际相吻合,运用此模型可预测钢锭应力场状况,指导实际生产。 展开更多

关键词 电渣熔铸 应力场 冷却水流量 数值模拟

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电渣重熔过程渣面以上辐射传热的理论计算 被引量：1

11

作者 姜周华 姜兴渭 《东北工学院学报》 CSCD 1991年第2期188-193,共6页

根据辐射传热的基本理论用网络分析法建立了计算电渣重熔系统渣面以上辐射传热的四界面模型。同时,通过计算考察了填充比、渣面位置、渣成分及渣面温度诸因素对系统辐射传热的影响。

关键词 电渣重熔 辐射传热 网络分析法

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电渣重熔低Al钢过程中渣系对Al含量的影响 被引量：4

12

作者 赵鸿燕 刘承志 杜晓建 《铸造技术》 CAS 2021年第10期835-838,共4页

低Al含量的控制是电渣重熔过程中的难点,针对低Al焊丝钢ER90S、TT65-G和低Al不锈钢1Cr21Ni5Ti,对Al含量的控制进行了研究。在500 kg电渣重熔炉内,分别采用CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-SiO_(2)渣系和CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-TiO_(2)渣... 低Al含量的控制是电渣重熔过程中的难点,针对低Al焊丝钢ER90S、TT65-G和低Al不锈钢1Cr21Ni5Ti,对Al含量的控制进行了研究。在500 kg电渣重熔炉内,分别采用CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-SiO_(2)渣系和CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-TiO_(2)渣系熔炼了低Al焊丝钢和低Al不锈钢。结果表明,经CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-SiO_(2)(57∶20∶20∶3)渣系冶炼的高Si、高Mn、低Al焊丝钢的钢锭Al含量均小于0.015%。经CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-TiO_(2)(51∶20∶20∶3∶6)渣系冶炼的高Ti、低Al不锈钢的钢锭头尾Al增加量均小于0.02%。 展开更多

关键词 电渣重熔 低Al钢 渣系 AL含量

原文传递

二次温压对铜粉和镍粉反应的影响

13

作者 宋玉强 李世春 +1 位作者 石志强 王引真 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2003年第3期6-8,共3页

研究了铜和镍混合粉经冷压和一次冷压、二次温压两种压制方法成型后的烧结体的显微组织以及密度和硬度。结果发现 ,在铜粉和镍粉反应过程中 ,二次温压对烧结体显微组织、密度和硬度有重要的影响。二次温压较冷压有利于 Cu- Ni单相固溶... 研究了铜和镍混合粉经冷压和一次冷压、二次温压两种压制方法成型后的烧结体的显微组织以及密度和硬度。结果发现 ,在铜粉和镍粉反应过程中 ,二次温压对烧结体显微组织、密度和硬度有重要的影响。二次温压较冷压有利于 Cu- Ni单相固溶体的形成 。 展开更多

关键词 铜粉 镍粉 反应 二次温压 一次冷压 成型

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锰、硅在电渣重熔过程中的变化 被引量：1

14

作者 王进辉 陈亚平 刘永刚 《江西冶金》 2013年第3期16-18,共3页

分析锰、硅在电渣重熔过程中的变化,找出锰、硅在电渣重熔过程中损失的主要原因,通过调整电渣重熔过程中的渣系成分,可以降低锰、硅烧损。

关键词 50CrVA 电渣重熔 氧化

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Q235钢主要热物理参数对连铸传输模型精度的影响 被引量：21

15

作者 冯科 陈登福 +2 位作者 徐楚韶 温良英 董凌燕 《特殊钢》 北大核心 2004年第4期28-31,共4页

分析和讨论了普通碳素钢的密度、导热系数和溶质分配系数等热物理参数在凝固过程中的变化情况对连铸过程动量、能量及溶质传输模型计算精度的影响。根据Fe C二元平衡相图和宏观传输 微观偏析计算得出 0 .15C 0 .35Mn的Q2 35钢液相、δ... 分析和讨论了普通碳素钢的密度、导热系数和溶质分配系数等热物理参数在凝固过程中的变化情况对连铸过程动量、能量及溶质传输模型计算精度的影响。根据Fe C二元平衡相图和宏观传输 微观偏析计算得出 0 .15C 0 .35Mn的Q2 35钢液相、δ 相和γ 相的密度与温度、局部混合导热系数与温度以及平衡溶质分配系数和温度之间的关系式。这些关系式的建立是提高Q2 35钢传输模型精度的基础。 展开更多

关键词 Q235钢 热物理参数 连铸 传输模型 精度 凝固 密度 导热系数 溶质分配系数

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国内外电渣重熔H13钢中夹杂物的对比 被引量：11

16

作者 王昊 李晶 +1 位作者 史成斌 于文涛 《中国冶金》 CAS 北大核心 2019年第2期17-22,共6页

为了找出国产电渣重熔H13钢在夹杂物控制方面存在的不足,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和夹杂物自动分析系统(INCA Steel)对国内外不同产地的电渣重熔H13钢进行对比研究,重点分析了国内外H13钢在杂质元素和夹杂物控制水平上的差距。... 为了找出国产电渣重熔H13钢在夹杂物控制方面存在的不足,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和夹杂物自动分析系统(INCA Steel)对国内外不同产地的电渣重熔H13钢进行对比研究,重点分析了国内外H13钢在杂质元素和夹杂物控制水平上的差距。结果表明,在试验样品中,国产H13钢中硫和TO的质量分数均高于国外,其中硫质量分数高0.001 2%～0.002 0%,TO质量分数高0.000 6%～0.000 8%。所有试样中主要夹杂物均为Al_2O_3、MgO·Al_2O_3、CaO·Al_2O_3和CaO·MgO·Al_2O_3。国产H13钢与国外相比,尺寸大于5μm的夹杂物数量较多,小于2μm的夹杂物数量较少,夹杂物尺寸波动范围总体更大;国外H13钢夹杂物成分波动范围较窄,尺寸均匀,夹杂物形状接近球形的比例高。 展开更多

关键词 电渣重熔 H13钢 夹杂物 洁净度

原文传递

热等静压处理对K4169合金的改善作用 被引量：4

17

作者 赵京晨 燕平 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期200-203,共4页

热等静压处理不仅能够闭合K4169合金铸件的显微疏松,还能闭合宏观孔洞.但是,实际生产中发现,有时热等静压处理不仅不能消除铸件的疏松和孔洞,而且铸件表面还出现荧光缺陷增多的现象.这是铸造工艺参数和铸型组合方式不合理造成的.另外,K4... 热等静压处理不仅能够闭合K4169合金铸件的显微疏松,还能闭合宏观孔洞.但是,实际生产中发现,有时热等静压处理不仅不能消除铸件的疏松和孔洞,而且铸件表面还出现荧光缺陷增多的现象.这是铸造工艺参数和铸型组合方式不合理造成的.另外,K4169合金铸件热等静压处理后进行标准热处理会使力学性能下降.为此,作者研究了一种改型热处理制度,这种改型热处理制度能明显提高铸件的力学性能. 展开更多

关键词 K4169合金 热等静压 改型热处理

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电渣炉冶炼控制方式对比研究

18

作者 王郁葱 孟庆虎 牛瑞新 《山西冶金》 CAS 2012年第6期66-67,共2页

介绍了电渣炉冶炼的两种控制方式,即功率控制和熔速控制。对此两种冶炼控制方式进行了对比研究。通过工艺稳定性试验,对其优缺点进行分析,并确定最优的电渣炉冶炼方式。

关键词 电渣冶金 熔速控制 功率控制

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电渣重熔铸铁渣系的选择

19

作者 吕俊杰 储少军 刘海洪 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第4期321-325,共5页

介绍铸铁重熔的一些实验结果,对提出的CaF_250%、CaO30％、AI_2O_310％、MgO_5、SiO_25％五元渣进行了熔点、粘度和电导的测定与讨论。多炉的重熔试验表明,该渣系对铸铁重熔有较好的适应性。

关键词 电渣重熔 铸铁件 渣系 铸铁

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电渣熔铸大功率柴油机曲轴 被引量：1

20

作者 金维春 李振丰 《材料与冶金学报》 CAS 2011年第B03期103-105,共3页

本文主要介绍将电渣熔铸工艺应用于大功率柴油机曲轴的制造领域.应用此法得到的曲轴加工余量小、生产周期短、力学性能优良,满足大功率柴油机的装机要求.目前该工艺已经成熟,产品质量得到客户认可,生产的曲轴广泛使用在火车牵引内燃机... 本文主要介绍将电渣熔铸工艺应用于大功率柴油机曲轴的制造领域.应用此法得到的曲轴加工余量小、生产周期短、力学性能优良,满足大功率柴油机的装机要求.目前该工艺已经成熟,产品质量得到客户认可,生产的曲轴广泛使用在火车牵引内燃机、船用柴油机等领域. 展开更多

关键词 电渣熔铸 大功率柴油机 曲轴

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