薄带双辊铸轧过程凝固组织的数值模拟

采用有限元方法计算铸轧过程中的宏观传输现象,用元胞自动机方法模拟微观凝固组织,将二者耦合模拟了双辊铸轧薄带凝固过程中晶粒的形核与长大过程,实现了对双辊铸轧薄带凝同过程组织演变的模拟;并以镁合金AZ31B为对象,研究了薄带铸轧工艺过程中的主要工艺参数(浇注温度、铸轧速度等)对镁合金薄带凝固组织的影响规律,从而为通过工艺优化来控制铸轧薄带的凝固组织提供了理论依据.     

AZ31镁合金薄带立式双辊铸轧试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备镁合金薄带坯。研究了镁合金立式铸轧成形工艺及退火工艺,分析了不同工艺下的微观组织。结果表明:采用铸轧工艺很好的解决了坯料成形问题,同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能。经400℃,60 min退火,可以获得平均直径9～10μm分布均匀的等轴细晶组织。     

双辊薄带连铸凝固组织模拟微观模型的验证

以双辊薄带连续铸轧工艺凝固过程为基础,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立了双辊薄带连铸凝固过程的异质形核、修正的枝晶尖端生长动力学、柱状晶向等轴晶生长转变(CET)的解析模型以及基于元胞自动机(CA)的双辊薄带连续铸轧凝固组织的仿真模型,为双辊薄带连续铸轧凝固组织形成的仿真模拟奠定了基础,同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。结果表明:可用建立的数学模型模拟预测铸轧工艺参数对双辊连续铸轧薄带凝固组织的影响。     

立式双辊铸轧AZ31镁合金薄带试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备出宽254 mm、厚1～3 mm的镁合金薄带坯.解决了镁合金坯料成形难问题,极大地简化了生产工艺流程.同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能.     

双辊铸轧镁合金板坯微观组织特征

利用自行开发的镁合金双辊铸轧设备，通过镁合金铸轧工艺试验，制备出AZ31镁合金铸轧板坯。研究了双辊铸轧镁合金板坯显微组织特征及铸轧温度对板坯微观组织影响规律。结果表明，镁合金双辊铸轧板坯晶粒细小，均匀圆整，显微组织具有快速凝固和半固态组织特征；铸轧温度对板坯显微组织的影响显著，当铸轧温度为685℃时，镁合金铸轧板坯获得理想的显微组织。     

镁合金双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

双辊薄带连铸技术作为一种有潜力的镁合金板带材生产技术,其研究开发正受到国内外的关注。本文总结了镁合金双辊薄带连铸技术的研究概况,尤其是镁合金双辊薄带连铸工艺开发、薄带组织和性能研究以及薄带凝固过程的数值模拟等方面取得的进展,指出了该技术目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

立式双辊铸轧镁合金薄带微观组织分析

在实验室的立式双辊铸机上进行了AZ31B镁合金薄带的铸轧试验.研究了不同工艺下铸轧薄带微观组织,并对不同冷却方式下铸轧镁合金薄带微观组织进行了分析.结果表明,双辊铸轧镁合金晶粒细小、无共析现象发生.铸轧速度对板带的显微组织影响显著,当铸轧速度达到20 m/min时,镁合金薄带组织为理想等轴晶.对铸轧态镁合金薄带进行油冷,既防止了薄带表面氧化,又阻止了冷却过程晶粒长大.     

Micromodel of Simulation on Twin-Roll Continuous Casting Thin Strip Solidification Structure

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。     

铸轧Al-Si系镁合金组织性能的研究

近终形双辊铸轧镁合金薄带是目前国内外研究的热点之一,本文中以AS系镁合金为研究对象,利用双辊铸轧法成功铸轧出了厚度5mm的AS系镁合金板材,并研究了镁合金铸轧薄带组织和后续热轧工艺对镁合金板材组织性能的影响。研究表明,As系镁合金铸轧薄带组织均匀,铸轧的亚共晶组织（Mg．3％A1-0．75％Si）主要由细小的蔷薇状枝晶组成;而铸轧的共晶与过共晶组织（Mg-5．52％A1-1．4％Si和Mg-6％A1-1．6％Si）主要由蔷薇状枝晶和等轴晶组成。热轧后,再结晶程度、晶粒细化效果和抗拉强度随压下量的增加而提高。     

铝双辊连续铸轧凝固微观组织的数值模拟(英文)

在研究双辊连铸纯铝薄带凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立双辊连续铸轧纯铝薄带凝固的异质形核,枝晶尖端的生长动力学(KGT),柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型;建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸纯铝薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时,利用双辊薄带连续铸轧纯铝凝固微观组织过程验证数学模拟的可行性。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-Al-Mn-Ca alloy sheet produced by twin roll casting and sequential warm rolling

Microstructural evolution and mechanical properties of twin roll cast (TRC) Mg-3.3 wt.%Al-0.8 wt.%Mn-0.2 wt.%Ca (AM31 + 0.2Ca) alloy strip during warm rolling and subsequent annealing were investigated in this paper. The as-TRC alloy strip shows columnar dendrites in surface and equiaxed dendrites in center regions, as well as finely dispersed primary Al₈Mn₅ particles on interdendritic boundaries which result in the beneficial effect on microstructural refinement of strip casting. The warm rolled sheets show intensively deformed band or shear band structures, as well as finely and homogeneously dispersed Al-Mn particles. No evident dynamic recrystallization (DRX) takes place during warm rolling process, which is more likely attributed to the finely dispersed particle and high solid solution of Al and Mn atoms in α-Mg matrix. After annealing at 350 °C for 1 h, the warm rolled TRC sheets show fine equiaxed grains around 7.8 μm in average size. It has been shown that the present TRC alloy sheet has superior tensile strength and comparative elongation compared to commercial ingot cast (IC) one, suggesting the possibility of the development of wrought magnesium alloy sheets by twin roll strip casting processing. The microstructural evolution during warm rolling and subsequent annealing as well as the resulting tensile properties were analyzed and discussed.     

Research and development of transnormal twin roll-casting technology

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofmodernmaterialprocessingscienceandtechnologyhasdriventhetransnormaloutfieldsmaterialprocessingtechnologytobeafavor abledevelopingandresearchdirectionoftwinrollcastingprocess[1,2 ] .Asweallknow ,theconven tionaltwinroll casting (CTRC)hasthefollowingdisadvantages :lowrollcastingspeed ;fewkindsofa luminumalloyswhichcouldbeproduced ;segregationandinhomogeneityexistingbothonthesurfaceandinsideofCTRCstrips ,andhardto producehighqualitystripsforhighgradeperforman…     

铝带坯铸轧过程轧制压力的建模与仿真研究

利用切块法分别推导出铸轧过程上述两区的静力平衡微分议程,在所建立的轧制压力模型的基础上,对常规铸轧进行了仿真计算,计算结果与实测数据相吻合,在此基础上,对快速铸轧进行了虚拟仿真研究,研究结果表明,减薄铸轧板坯厚度可提高铸轧速度;随着铸轧速度降低,铸轧区增大与铸轧坯厚度减薄,轧制压力峰值增大,随着铸轧辊径增大,轧制压力增大,因此铸轧机力能的设计参数也要相应增大。     

双辊薄带-铸辊界面平均换热系数的测定

双辊薄带 铸辊界面平均换热系数是双辊薄带连铸过程数值模拟研究的重要计算参数 ,对它的测定进行研究具有非常重要的理论意义和实用价值。通过试验和数值计算相结合的方法 ,测定了薄带 铸辊界面的平均换热系数 ,实际测定过程表明 :设计的试验装置和采用的计算方法对于测定双辊薄带 铸辊界面平均换热系数是简便易行的 ,可应用到各种不同尺寸的双辊铸机上     

基于ANSYS的快速铸轧过程温度场数值模拟

建立了快速铸轧过程这类具有质量输运现象的金属凝固传热有限元数学模型,考虑了影响辊套与带坯传热的界面接触热导问题,采用大型通用有限元分析软件ANSYS对快速铸轧过程中的辊套与铸坯耦合温度场进行了仿真分析,并就不同工艺参数(铸轧区长度、接触界面换热系数、浇注温度、铸坏厚度以及铸轧速度等)对铸坯温度分布及其相变区间的影响进行了系列研究,为连续铸轧特别是快速铸轧工业实验参数设计提供了依据.     

弯辊力对带钢凸度影响的有限元分析

应用有限元软件MARC,采用弹塑性有限元法对薄带钢四辊冷轧的轧制过程进行了模拟,并分析了轧后板形.计算模型耦合了支撑辊与工作辊之间受力、工作辊与带钢之间受力及其三者之间的变形问题,减少了计算模型的假设,使计算结果更精确可靠.通过模拟阐述了轧后带钢凸度的特征,得出了弯辊力对轧后带钢凸度的影响,通过对工作辊变形的分析,得出了工作辊变形对带钢凸度的影响.     

四辊轧机辊系压扁的有限元分析

应用非线性有限元软件MSC.Marc,采用三维弹塑性有限元法对四辊轧机轧制薄带钢的过程进行了模拟。计算模型将辊系与带钢作为整体统一考虑,解决了工作辊、支撑辊与带钢之间变形和受力的耦合问题,减少了计算过程中的假设,并采用逐步收敛的求解过程使计算结果精确、可靠。通过对模拟结果的分析,得出了轧制不同宽度带钢时工作辊、支撑辊的压扁分布,分析了带钢宽度对辊系压扁变形的影响。     

双辊快速凝固AZ31镁合金薄带试验研究

在等径双辊连铸机上进行了AZ31镁合金薄带连铸的试验研究，掌握了诸如浇铸温度、铸辊转速、辊缝和侧封等合理的工艺参数，成功地铸出了AZ31镁合金薄带并对其显微组织进行了分析。     

A Theoretical and Experimental Study of Heat Line Formation in a Roll Caster

The authors show that a steady state two-dimensional finite difference model has been developed to describe the roll casting process, incorporating a variable heat transfer coefficient through the roll bite. The model explains the formation of the speed limiting defects called ‘heat lines’ in terms of this variable strip/roll heat transfer coefficient. The results of subsequent casting speed trials are compared with the predictions made by the numerical model. Approximate values of the heat-transfer coefficients through the roll bite in the various regions proposed for the roll caster model have been determined by matching predicted strip exit temperatures to experimental measurements for various casting speeds. Further evidence for the values of the alloy/mould heat transfer coefficients were obtained from cooling curves. The model has been used to investigate the effect of varying various casting parameters on the strip exit temperature and the critical casting speed above which heat lines form.     

SIMULATION OF THE TWIN ROLL STAINLESS STRIP CASTING PROCESS

1. IntroductionTwin roll stainless strip casting' process which can directly cast a thin strip with thickness less than 10mm from a molten metal pool is being researched by industrious workersall over the world. Compared with the conventional continuous casting, this process caneliminate the expansive and complex hot-rolling facilities, and can reduce both the capitalinvestmellt and the cost of production. Among various processes under development, thetwin-roll strip casting is revealed as the…