平面流铸工艺中冷却辊流场和传热三维稳态模拟

平面流铸法是一种制备非晶和纳米晶薄带的先进技术。这项技术的难点不仅在于快速冷却以抑制薄带的晶化,还在于获得高表面质量的薄带。提出了一种用三维稳态模拟模型预测工业生产中广泛应用的2种单辊冷却结构的流场和传热系数分布的新方法。利用FLUENT软件,结合能量和动量方程,计算了2种结构的流速分布。预测了2种结构的对流换热系数分布。结果表明,水槽结构的速度分布无均匀性,也无周期性;水缝结构的速度分布无均匀性,但具有周期性。2种结构的对流换热系数分布不是中心对称的,水缝结构的冷却特性更为规则。预测了水缝结构的3个对称分布的合适区域,并通过连续生产多次验证。根据热平衡原理,描述了平面流铸法工艺的传热过程。对流换热系数的均匀分布可以作为冷却辊结构设计的依据之一。     

液-液复合铸造锤头组织和性能的研究

研究了高铬铸铁-碳钢液-液复合铸造锤头的组织、硬度及其复合面元素分布特征。结果表明,液-液复合铸造高铬铸铁锤头在980℃正火+200℃回火后,高铬铸铁部分具有较高硬度,洛氏硬度(HRC)达62,锤柄部分为22,复合面硬度分布平缓,铸铁中C、Cr等合金元素通过复合面向铸钢发生扩散,造成复合面高铬铸铁部分硬度降低,碳钢部分硬度增加。液-液复合面的高铬铸铁侧的组织为马氏体和M7C3型碳化物,碳钢部分为珠光体和较多的铁素体。液-液复合常见的缺陷主要有复合面结合不良、存在气孔及夹杂,合理地控制浇注铸钢后的停留时间、高铬铸铁的浇注温度可防止铸钢复合面缺陷。