快速凝固偏晶合金的显微结构

采用雾化快速凝固技术制备了ＡｌＰｂ二元偏晶合金。对合金的显微结构分析结果表明，在快速凝固条件下，偏晶合金中的第二相形态从带条状转变为颗粒状。随冷速的增加，第二相在基体中的分布更趋均匀、细化；随冷速的降低和第二相含量的增加，第二相趋于分布于材料的表面。本文从凝固过程的凝固速度和固／液界面对第二相液滴的界面排斥对上述现象进行了解释。     

水平稳恒磁场对Al-Bi偏晶合金中富Bi相迁移和分布的影响

Al-Bi偏晶合金是潜在的新型汽车轴瓦材料,然而由于偏晶合金的凝固特点,凝固过程中的液-液分离反应极易造成第二相的宏观偏析,很难采用传统凝固方法制备。在水平稳恒磁场下进行Al-Bi偏晶合金的水冷铜模浇铸实验,使熔体内不同位置的温度梯度方向与磁场方向呈不同角度。研究当磁场与富Bi液滴Marangoni运动方向的夹角不同时,磁场对偏晶合金凝固组织影响效果的变化。研究结果表明当磁场方向与富Bi相液滴Marangoni运动方向平行时,磁场对宏观偏析的抑制效果最明显。对本实验条件下磁场在Al-Bi偏晶合金凝固过程中的作用机制进行了分析,Al-Bi偏晶合金富Bi液滴发生了由冷端向热端的Marangoni运动,磁场主要通过电磁拖曳力作用于液滴,降低液滴的迁移速度。当磁场与温度梯度方向垂直时,其对熔体传热的抑制减小了电磁拖曳力的作用效果,加重了富Bi相液滴Marangoni运动造成的偏析。     

高温熔体雾化过程中过热度的数值模拟

基于紧耦合气雾化喷嘴,运用Fluent软件对高温熔体雾化过程进行数值模拟,分析过热度对高温熔体雾化液滴凝固前飞行距离和液滴破碎程度的影响。结果表明,当过热度增大时,液滴的平均直径(SMD)有减小的趋势,有利于细化雾化颗粒的粒径;液滴的凝固前飞行距离相对比较平缓,中间有小幅的升高趋势。当过热度达到100℃时,液滴的破碎比较充分,颗粒的平均直径满足生产的要求,熔体进行雾化后,其平均直径为52.886μm,液滴的飞行距离为32.68mm。     

钐铁熔体雾化过程中雾化角度的数值模拟

为研究雾化角度对钐铁熔体雾化过程的影响,喷嘴的结构选择紧耦合气雾化喷嘴,运用Fluent软件对钐铁熔体雾化过程进行数值模拟,分析不同的喷雾角度对雾化液滴凝固前飞行距离和液滴破碎程度的影响。结果表明:当喷雾角度增加时液滴凝固前飞行距离先减小,在45°时达到最小,之后又有增大趋势;当喷雾角度增加时液滴的索特平均直径(SMD)先减小,在45°时索特平均直径最小,为7.58μm,液滴的破碎最充分,之后又增大。综合考虑雾化效果,当喷雾角度为45°时,液滴的飞行距离最短为14.66 mm,索特平均直径最小,液滴的破碎效果也最好。     

基于均匀形核的金属液滴凝固过程

研究了均匀形核的金属液滴凝固过程,应用渐近分析法求得金属液滴内晶核生长数学模型的渐近解,分析了表面张力、界面动力学参数、初始晶核尺寸和过冷度对晶核界面生长速度、晶核半径以及液滴凝固时间的影响.在一定的过冷条件下,表面张力和界面动力学参数显著减缓了晶核界面生长速度.在凝固开始的很短时间内晶核界面生长速度迅速上升,当速度上升到最大值后,随着晶核半径的增大,界面生长速度逐渐减慢,表面张力和界面动力学参数对晶核生长速度的作用也逐渐减小.过冷度越大,液滴凝固时间越短.经过在开始的瞬变凝固阶段之后,温度场从设定的初始分布迅速地调整为由过冷度、表面张力、界面动力学参数等所确定的特定温度分布.      

若干雾化参数的理论简析

本文就Ａｌ－Ｆｅ系高温铝合金快速凝固雾化制粉过程中若干雾化参数从理论上作了分析。     

喷射成形过共晶AlSi合金锭坯的渐变组织研究

喷射成形是通过控制凝固条件,使金属熔体经过雾化分散、飞行快速冷却、半固态凝固及形成锭坯后进一步冷却等阶段,得到特殊的喷射成形锭坯组织的成形过程.沉积锭坯组织是上述四个阶段金属熔体凝固的综合结果.由于散热条件的不同,沉积锭坯组织形态随沉积位置而变化.本文分析了喷射成形锭坯组织的变化情况和形成原因.     

喷射成形 Al-Fe-V-Si系耐热铝合金的数值模拟及组织分析

利用数值模拟方法模拟了在喷射成形Al Fe V Si系耐热铝合金过程中雾化液滴的飞行状态及凝固行为 ,给出了不同尺寸雾化液滴的冷却速度和固相分数随飞行距离的变化规律 ,并对雾化颗粒的形貌组织进行了观察分析。在雾化颗粒中观察到了尺寸在 1～ 10 μm的第二相 ,能谱及XRD分析表明这种第二相为Al12 (Fe ,V) 3 Si相     

喷雾共沉积工艺过程中的凝固与动量传输行为

对喷雾共沉积工艺过程中的凝固与动理传输行为进行了分析，指出：在喷雾共沉积工艺过程中，孔穴形核方式有利于晶粒的细化，在动量传输全过程分析中，给出了金属微滴，增强相颗粒碰撞前后的速度计算公式，并在些基础上推导出雾化微滴液膜铺展厚度计算公式，结果表明，雾化工艺在数与熔体界面能显著影响液膜厚度，对制备理想的沉积材料具有重要的指导意义。     

初期凝固坯壳的自由变形和凝固组织

采用悬浮熔炼液滴下落法制得铁碳合金试样，对试样初期凝固坯壳的自由变形和凝固组织进行了观察分析。结果表明：碳含量、浇注温度及表面活性元素对试样的变形及组织均有大影响。     

结晶器保护渣的熔融-凝固机理

通过结晶器保护渣熔化过程的模拟实验以及对连铸生产过程中结晶器保护渣渣膜样的观察研究，深入分析结晶器保护渣的熔融凝固机理。由实验和观察结果可以看出，熔融凝固过程的微观分析有助于揭示保护渣在结晶器内的行为。     

大型特厚板坯料制造技术现状和发展趋势

对厚钢板的主要用途和国内生产企业进行了概述,对大单重钢锭坯料主要生产方式优缺点进行了对比分析。详细介绍了国内外极厚钢板坯料制造技术的现状和主要产品,包括传统扁钢锭、电渣重熔扁钢锭、单向凝固钢锭、顺序凝固钢锭、超厚连铸坯、板坯复合技术以及坯料锻轧技术。电磁场作用下水冷结晶器顺序凝固技术制造矩型钢锭将成为厚钢板坯料制造的发展趋势。     

氩气雾化法制备FGH96高温合金粉末颗粒的凝固组织

利用扫描电镜(SEM)对氩气雾化(argon gas atomization,缩写AA)工艺制备的FGH96高温合金原始粉末颗粒的粘结形式、凝固组织、表面和内部形貌及其形成机理进行研究.结果表明:AA法制备的FGH96合金粉末,在颗粒尺寸d≥40 μm时,颗粒之间出现凸起式粘结、包覆式粘结以及葫芦式粘结,其中凸起式粘结...     

Structure Evolution and Solidification Behavior of Austenitic Stainless Steel in Pulsed Magnetic Field

 To understand the solidification behavior of austenitic stainless steel in pulsed magnetic field, the solidification process is investigated by means of the self made high voltage pulse power source and the solidification tester. The results show that the solidification structure of austenitic stainless steel can be remarkably refined in pulsed magnetic field, yet the grains become coarse again when the magnetic intensity is exceedingly large, indicating that an optimal intensity range existed for structure refinement. The solidification temperature can be enhanced with an increase in the magnetic intensity. The solidification time is shortened obviously, but the shortening degree is reduced with the increase of the magnetic intensity.     

电渣重熔过程中金属凝固的控制方法

分析了表征凝固质量的各种参数及凝固过程参数对凝固质量的影响.讨论了电极熔化速度与凝固质量之间的关系,及如何计算合理的熔化速度.通过数学模拟计算凝固过程的温度场,进而计算二次枝晶间距是获得合理凝固组织的有效手段.     

Mathematical Simulation of Process Parameters in the case of Rapid Solidification of Steel

Rapid solidification of steel was investigated experimentally under laboratory conditions by immersion of cold copper rods in steel baths. For a better understanding of the process parameters during rapid solidification, an explicit finite difference model was employed. In the calculation, a coefficient of heat transfer between a frozen steel shell and solid copper of α = 40 [KW/m²·K] is assumed in good agreement with experimental data derived from temperature measurements. The solidification parameters such as local time of solidification (LST), local time of the superheat reduction (LShRT), local solidification and cooling rates (LSR, LCR) and local heat flux density of solidification and superheat reduction (LSHFD, LShRHFD) can be calculated using the developed model, in dependence on the processing conditions. This influence of processing parameters, such as steel bath superheat, steel bath material, immersed body material, initial temperature of immersed body and immersed body geometry, were the subject of intensive investigations.     

定向凝固大型铸锭研究

为满足高质量，大单重用厚钢板的急需，舞钢研制开发了，定向凝固技术经过２ｔ，１０ｔ铸坯的质量检验证明定向凝固工艺是成本低质量好的工艺路线，定向凝固改变了传统模注凝固模式，改善了结晶组织结构，气体夹杂成分偏析也与模注不同，有希望在低速大压下的轧制工艺下得到高质量的厚钢板。     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

固体废物的固化/稳定化研究现状

阐述了固体废物的定义、特点、分类,指出固体废物对环境造成的危害,总结出国内外水泥固化、化学药剂稳定化、熔融固化、塑性材料固化、石灰固化和自胶结固化处理固体废弃物的固化/稳定化技术的研究现状,对目前各种固化/稳定化技术存在的问题及今后研究工作提出建议.     

用单向凝固法生产特厚板坯的可行性研究

介绍了侧冷方式下单向凝固的特点，并探讨了用这种工艺生产厚板坯的可行性。研究结果表明，在侧冷方式下，用该工艺铸造的钢坯组织致密，夹杂物上浮情况良好，无集中缩孔，综合成材率可达９０％左右，用该方法生产特厚板坯极具有可行性。