镁合金电磁铸造结晶器内磁场分布的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,对电磁搅拌下镁合金半连续铸造结晶器中径向磁感应强度分布进行了仿真计算。考察了结晶器铜套厚度、电流强度、频率对磁感应强度和磁场分布状态的影响,提出了径向磁场分布评价指标和方法(径向磁场均匀性系数η),探讨了磁场均匀性系数的计算方法和物理意义,给出了电磁搅拌参数优化选择的依据。     

径向磁化不均匀的被动磁轴承磁性参数修正方法

根据磁荷理论，对被动磁轴承径向磁化不均匀现象进行了研究，提出了在被动磁轴承径向磁化不均匀时磁性参数的修正方法。通过实验证明：该修正方法可以有效地解决径向磁化不均匀的被动磁轴承承载能力的计算问题。     

均匀化热处理改善铸态Cu-Ag合金各向异性研究

对半连续铸造制备的Cu-Ag合金柱状晶区在不同温度下进行均匀化热处理,采用压缩变形并对Cu-Ag合金铸锭径向和垂直铸锭径向进行显微组织观察和抗拉强度、硬度测试,研究了均匀化热处理对铸态Cu-Ag合金柱状晶区塑性变形行为中各向异性的影响。结果表明:铸态Cu-Ag合金柱状晶区铸锭径向和垂直铸锭径向的塑性变形行为存在明显各向异性。Cu-Ag合金在铸锭径向有较高的弹性模量、室温抗拉强度和加工硬化率;而垂直铸锭径向的弹性模量、室温抗拉强度和加工硬化率较低。均匀化热处理后,Cu-Ag合金内部枝晶偏析等溶质分布不均匀性被消除,晶界趋于平直化,合金塑性变形行为中的各向异性减弱。     

小内径加热线圈的提出——改善区熔硅单晶径向电阻率不均匀性的工艺探讨之一

关于改善区熔硅单晶径向电阻率不均匀性的工艺报告,共分三篇,即:《小内径加热线圈的提出》、《加热线圈内径计算公式的原理和推导》、《加热线圈内径计算公式的应用》,报告将先后在本刊发表。 本文对一九七六年一月发表的《提高区熔硅单晶截面电阻率均匀性的工艺探讨》一文,作了必要的修改和补充。介绍了区熔法〈111〉方向N型高电阻率的硅单晶工艺中,采用了小内径加热线圈、低功率、粗腰生长工艺,改善了径问电阻率的不均匀性,并对小内径加热线圈导致径向电阻率不均匀性改善的机理,作了初步的分析。     

漩流氧枪转炉炼钢熔体的喷溅行为

 转炉冶炼过程金属熔体的喷溅对于转炉反应器的性能有重要影响。氧枪作为氧气射流的产生及控制单元,决定了转炉吹炼过程熔体的喷溅行为。通过水模型试验,研究了漩流氧枪转炉冶炼过程熔体的喷溅,考察了氧枪喷孔扭转角设计及操作参数下熔体喷溅速率和喷溅的空间分布规律,基于此,分析了漩流氧枪对转炉反应器性能的影响。结果表明,相比于传统氧枪吹炼,漩流氧枪吹炼时熔体喷溅速率降低,喷溅高度下降,喷溅在径向空间分布趋于均匀,且随着喷孔扭转角的增大,该分布规律变化更为显著,扭转角大于20°时,喷溅到炉口及炉外的熔体降为零。漩流氧枪吹炼时,喷溅速率及喷溅量在不同径向和高度位置处分布随着顶吹气量的增大而增大,受枪位的影响规律与扭转角有关。     

<100>P型4英寸低位错锗晶体电阻率径向均匀性的研究

P型锗单晶作为空间太阳电池外延层的衬底片,其电阻率均匀一致性极为重要。在直拉法锗晶体生长中,固液界面即为结晶前沿的等电阻面、等杂质浓度面。固液界面的形状和晶体中径向电阻率均匀性直接相关,对晶体质量有重大影响。因此,要提高外延层衬底片质量就是要控制晶体生长过程中的固液界面形状。晶体生长系统的热场分布和晶体生长工艺参数影响着固液界面的形状。结合数值模拟对影响固液界面形状的因素进行了研究,在TDR-Z80炉中进行的晶体界面实验、高电阻率均匀性单晶生长实验和数值模拟结果基本一致。同时对低位错锗单晶电阻率均匀性进行了表征与研究。优化工艺前的电阻率均匀性大于15%。优化工艺后获得的相对平坦固液界面极大地提高了径向电阻率均匀性,并且可控制在5%以内。     

大规模集成电路用硅单晶

本文简要介绍了美、日集成电路发展水平以及硅单晶的质量、直径大型化、等径化的进展情况。并结合国内情况指出了LSI对硅材料的质量要求。硅单晶电阻率的径向不均匀性将决定器件的最小尺寸、金属杂质将导致器件性能恶化、微缺陷、氧含量与LSI质量密切相关。文内对于利用氧沉淀的本征吸杂和作为LSI工艺中的头道工序——硅片加工的质量要求也作了扼要介绍。     

径向流吸附器内部结构对变压吸附制氧效果的影响

建立了两塔径向流变压吸附制氧实验装置,研究了径向流吸附器的气体流动型式、外流道宽度和流道结构对制氧效果的影响.结果表明:对于变压吸附制氧,径向流吸附器采用向心流动最为合适;在实验条件下,外流道宽度减小到13 mm时,氧和氮分离效果最佳;与Z型流道相比,∏型流道结构改善分子筛的利用率,产氧效果最好.      

轴承钢中微量元素氧—氮—钛—钙的作用与控制

纯净度和组织均匀性是影响轴承寿命的重要因素。以含1．0％C、1．5％Cr的GCr15轴承钢为例，该钢种是19世纪末发明的。100年来成分基本没变，而其疲劳寿命成倍提高。其主要原因就在于通过冶炼方法和制备工艺的不断改进使钢的纯净度和组织均匀性大幅度提高，钢的纯净度和组织均匀性及其对性能的影响涉及到钢中微量元素的作用与控制问题。为了进一步促进我国轴承钢制备技术的发展，本文对轴承钢中微量元素的作用与控制进行综述与讨论。豆轴承钢中氧的作用与控制1．1氧对疲劳寿命的影响瑞典SKF公司和日本山阳特殊钢公司对轴承钢氧含量与疲劳…     

直拉硅单晶生长中氧的分布与控制

硅中的间隙氧对于器件有着有害和有益的作用。因此,控制硅中氧的掺入和改进氧浓度轴向和径向分布是十分重要的。本文评述了硅中氧的掺人机理,描述了硅中氧的轴向和径向分布及氧条纹,给出了几种改进硅单晶生长中氧浓度分布的方法。     

凝固过程中的脉冲磁场和脉冲磁力研究

用数值模拟方法研究了凝固样品中的脉冲磁感应强度和电磁力的分布特性。模拟结果表明，脉冲磁场凝固条件下，脉冲磁感就强度和电磁力分布具有轴向、径向分布的不对称性和不均匀性。这种分布特性有助于了解脉冲磁场对金属凝固组织的细化作用。     

一种提高β钛合金组织均匀性的开坯锻造方法

<正>申请号:CN202110458703.9申请日:20210427公开(公告)日:20210723公开(公告)号:CN113145778A申请(专利权)人:西北有色金属研究院摘要:本发明公开了一种提高β钛合金组织均匀性的开坯锻造方法。该方法将β钛合金铸锭经高温加热保温后进行径向锻造,然后回炉进行均匀化处理,再空冷至室温。其中,径向锻造过程中,将β钛合金铸锭沿长度方向与锻砧的轴向方向平行放置,然后反复对向压扁变形,且压扁变形量为30%～40%。通过径向锻造并结合均匀化处理,     

高炉氧煤枪空气动力学特性的试验研究

收相似理论建立了高炉直吹管中氧煤枪的空气动力学试验模型，测定了不同条件下的三维速度分布，并由此得到轴向径向和切向三个分速度及流动方向的变化规律。试验表明，由于氧煤枪射流和直吹管主气流二者动量相差悬殊，氧煤枪射流对主气流的影响很小；氧煤枪出口附近区的动量和质量传输十分强烈。     

单孔氧枪喷头射流流场的仿真研究

借助商业软件CFX4．4对单孔氧枪Laval喷管内及喷管外的射流场进行数值模拟，分析了不同滞止压力下喷管外的轴对称射流流场的分布情况，并验证了k-ε湍流模型的适用性。结果表明，300K环境温度下，射流的径向横截面面积受轴向至喷口的距离影响较大，而在不同滞止压力下（0．596—0．996MPa）射流沿纵向扩展变化不大；在相同滞止压力下，随环境温度增加，射流径向扩展明显加大。关键词单孔氧枪Laval喷管轴对称湍流射流数值模拟     

大规格纯钛铸锭脱氧现象及对策

利用真空自耗电弧炉进行了大规格纯钛铸锭的工业生产,研究并分析Ф1040 mm大规格高氧含量纯钛铸锭的底部脱氧现象和氧元素均匀性的问题。纯钛铸锭底部脱氧的原因是海绵钛中的Mg与添加剂TiO₂在一次铸锭熔炼时反应引起的。采用真空自耗电弧炉对梯度加氧自耗电极进行两次熔炼,结果表明:通过梯度加氧的方式可以有效解决纯钛铸锭脱氧的问题,并显著改善纯钛铸锭氧元素成分均匀性,使生产出的Ф1040 mm高氧含量纯钛铸锭头部、尾部氧含量的偏差控制在0.011%范围内。     

离心式压缩机可倾式轴承修复技术的探讨

多楔径向轴承运转时,在每一个油楔中都产生液体动压力,轴承的承载能力为各油楔油膜压力合力的矢量和,摩擦功耗为各油楔功耗的数量和。油楔数影响着轴承的稳定性,油楔数愈多,在各个半径方向上油膜刚度愈均匀。可倾瓦多楔径向轴承其主要特点是稳定区比椭圆轴承大,自稳性好,适用于高速轻载。     

新型区熔硅单晶

新型区熔硅单晶北京有色金属研究院成功地研制出φ１００ｍｍＮ＜１１１＞ＮＴＤ区熔硅单晶，它是用于制做高电压、大电流功率器件的一种新型材料。晶体直径φ１００ｍｍ；电阻率范围５０～３００Ω·Ｃｍ；径向电阻率不均匀性≤６％；晶体少数载流子寿命≥１００μｓ；晶...     

高马赫数氧枪枪位对100 t转炉自动炼钢熔池流速的影响

通过采用数值模拟与冷态水模拟相互印证的手段,以北方某钢厂100 t炼钢转炉为原型,建立了四孔拉瓦尔氧枪喷头与转炉炉体的三维模型,模拟研究了高马赫数氧枪枪位变化对熔池内钢液流速的变化状况以及射流的冲击效果的影响。结果表明:随着氧枪枪位从1.7 m提高到2.5 m,对熔池钢液的冲击能力不断减弱,导致冲击深度不断减小。但是,随着枪位的提高,氧气射流对钢液的作用面积却不断增大。高马赫数氧枪位在1.6～2.2 m冲击深度适中,熔池混匀效果最好,此时钢液流速在熔池径向方向上的分布更加均匀,且高速区域占比更大,混匀时间较短,对熔池底部钢液的搅拌效果最好。     

超音速氧枪射流特性的数值模拟

利用GAMBIT建立了轴向计算长度2 200 mm和径向计算长度800 mm的超音速氧枪的数学模型,并采用FLUENT软件对氧枪射流特性进行数值仿真研究。分析了单孔氧枪超音速射流特性,以及操作压力(0.6~1.0 MPa)和环境温度(298~1 873 K)对流动特性的影响。结果表明,入口滞止压力在设计压力±25%内对射流轴向衰减及径向扩展影响不大,其与射流的超音速区长度呈二次曲线关系变化,随环境温度升高,射流轴向衰减变缓慢,核心区长度增加,超音速区长度和环境温度呈线性关系,环境温度对射流径向影响很小。     

加热线圈内径计算公式的原理和推导——改善区熔硅单晶径向电阻率不均匀性的工艺探讨之二

在《小内径加热线圈的提出》一文及西德W.Keller的报告中,都以大量的实验数据证实了采用小内径加热线圈等工艺,是改善区熔硅单晶径向电阻率不均匀性的有效途径,但都缺乏理论上的论证。 本文对区熔法加热线圈所造成的熔区和磁场空间,分别建立了数学—物理模型,再从能量转化和能量守恒的原理出发,推导了在最佳耦合状态下加热线圈和原料直径的关系,最终获得了加热线圈内径计算公式。 加热线圈内径计算公式的原理和推导过程,实际上也是从理论上对小内径加热线圈得以改善径向电阻率不均匀性的机理,作了比较透彻的论证。