随着煤炭综采技术的发展,对高耐蚀性材料的开发提出了迫切要求。为了明晰影响缸筒材料耐蚀性的主要因素,采用电化学腐蚀方法研究了液压支架缸筒材料A和材料B的耐蚀性能,结合合金成分、夹杂物组成、微观组织和腐蚀后形貌,分析了影响材料B耐蚀性能的关键因素。结果表明,材料A的电化学性能优于材料B,电化学腐蚀后材料B表面出现了大量的“麻点”,是点蚀形成的主要位置。且材料B中C、Cr、Nb等元素的添加起到了固溶强化和细晶强化的作用,共同提高了材料B的力学性能,冶炼过程中引入的Ca、S等元素在基体中形成了高密度的CaS-Aloxide-MnS复合夹杂,恶化了材料的耐蚀性能。

齿轮材料中存在非金属夹杂物会显著降低齿轮的接触疲劳强度,其作用机理研究可为生产质量的控制和服役性能的评价提供重要指导。为此,建立了含随机分布非金属夹杂物的齿轮副有限元接触分析模型,并基于Brown-Miller多轴疲劳准则研究了夹杂物分布特征对齿轮接触疲劳性能的影响,预测了3种不同可靠度下的齿轮接触疲劳R-S-N曲线。结果表明,次表面夹杂物的存在,尤其是夹杂物的聚集,会产生相当大的应力集中,并造成接触疲劳寿命的显著降低;最小疲劳寿命深度主要位于0.35bH到0.75bH的范围内,其统计分布与对数正态函数的符合度最高,其次为三参数威布尔分布函数;接触疲劳寿命较好地符合三参数威布尔分布。

齿轮中的非金属夹杂物对齿轮接触疲劳强度有显著影响,为了提高齿轮的疲劳性能,研究齿轮中的夹杂物对疲劳寿命的影响机理很有必要。为此,建立了含夹杂物的齿轮副的有限元模型,基于Brown-Miller多轴疲劳准则预测了齿轮的接触疲劳寿命。主要探究了夹杂物的尺寸、弹性模量、深度以及夹杂物排列方式对齿轮接触疲劳性能影响。结果表明,夹杂物尺寸的增大加大了应力集中区域;夹杂物和基体的弹性模量相差越大危害越大;当夹杂物位于约0.49倍接触半宽深度时危害最大;两临近夹杂物的排列角度和间距对解除疲劳强度也有影响,两夹杂物距离越近,应力集中效应越明显,危害越大。

通过水模型实验研究了利用超声波在线检测液态金属中夹杂物的可能性。首先考察和比较了不同性质的夹杂物对超声波传播规律的影响,发现当溶液中存在夹杂物时超声波声压减小,超声波的波形也发生明显变化,而且不同性质的夹杂物对超声波的影响也存在较大差异。进一步考察夹杂物浓度和粒径对超声波传播的影响,发现随着夹杂物浓度的增加和粒径的增大,超声波声压逐渐减小,而且声压对上述因素的微小变化反应灵敏。研究表明,利用超声波在线检测液态金属洁净度是可能的。

研究了临钢转炉→LF→连铸工艺流程中钢中氧含量的变化规律。通过在各工序点取样，氮、氧分析，金相观察和电解提取夹杂物分析等工作，摸清了临钢转炉→LF→连铸工艺流程中各工序钢中氧含量的大致水平，分析了进一步提高钢水质量的主要限制环节，并提出了相应的改进建议。

针对天津钢管集团公司EAF-LF／VD-CC工艺生产的高压锅炉钢通过系统取样、示踪剂追踪、综合分析等方法，对LF处理前后、中间包钢水和连铸坯中总氧（T．O）、显微夹杂及大型夹杂物的数量及变化情况进行了全面研究，并对夹杂物的产生原因进行了分析，提出了有针对性的工艺改进措施。

钢中MgAl2O4夹杂物熔点高不变形，对高级别钢种质量危害大，是近几年洁净钢领域研究的热点。阐述了MgAl2O4夹杂物产生的背景，总结了钢中MgAl2O4夹杂物研究现状，提出需要对MgAl2O4夹杂物向低熔点四元复合氧化物夹杂转变的动力学作进一步研究。

针对优化精炼工艺生产SPHC钢的洁净度进行研究，采用系统取样和综合分析，对RH精炼后、LF精炼后、中间包和铸坯钢样中T．O和N含量，显微夹杂物的变化规律以及铸坯中大型夹杂物进行了系统的分析。结果表明：采用铁水预处理（脱硫）→120t顶底复吹转炉→RH（钙处理）→连铸工艺生产的SPHC铸坯中的ω（T．O）和叫（N）分别为23×10^-6和17×10^-6化学成分满足要求，每10kg铸坯大型夹杂物为4．76mg，与原工艺生产的铸坯洁净度基本一致，进一步优化RH精炼工艺可使SPHC铸坯具有很高的洁净度。

某液压系统使用的大型圆柱螺旋压缩弹簧在运行20万次后发生断裂,采用断口形貌、显微组织观察,化学成分、硬度测试等方法对弹簧的断裂原因进行了分析。结果表明:弹簧的断裂为低周疲劳断裂,裂纹源区位于弹簧钢丝近表面位置的大尺寸夹杂物处;夹杂物的存在降低了弹簧钢内部的连续性,弹簧钢受到拉应力和扭转作用力时萌生裂纹,在后续服役过程中裂纹扩展,最终断裂;弹簧喷丸处理形成的硬化层深度不够,不足以抵消弹簧钢丝表面脱碳层对疲劳寿命的不利影响,导致疲劳寿命降低。

针对底注式球墨铸铁轧辊工作层中出现的石墨点及夹杂物进行了原因分析，利用排除法对诸多因素排除了产生的可能性，最终确定几点预防措施。