板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件Fluent,针对宝?#连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

板坯连铸过程中钢液流动与凝固现象的数值模拟

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了该过程钢液的流动、凝固特征,以及在浸入式水口区域和结晶器边部等局部区域钢液的流动、温度分布特点.计算结果表明,从浸入式水口出口注入的钢液,在流动的区域内形成2个空同分布的大循环区域,这两个循环区域中心的温度相对较低.上循环流在结晶器窄边附件由于拉坯的作用形成了小的狭长循环,同时有倒钩状温度分布情况.结晶器表面钢液的流动速度、湍动能分布大小以及F数,在一定程度上可以表征结晶器液面波高以及与铸坯质量的关系.     

中碳钢薄板坯连铸结晶器保护渣固态渣膜结构的研究

通过光学显微镜分析、扫描电镜分析及X射线衍射分析,研究了连铸结晶器保护渣固态渣膜的结构、矿相组成、结晶度等,从而了解了固态渣膜控制传热的机理,为降低中碳钢连铸坯表面纵裂纹的发生率提供了理论基础.     

薄板坯在二冷区传热现象的研究

研究了薄板坯连铸二冷区不同的工艺参数对传热现象的影响.计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算.计算了不同拉速、不同水量下铸坯的温度分布和坯壳生长.分析了不同工艺对铸坯温度和坯壳生长的影响.得到了不同工艺下,铸坯温度分布规律和坯壳生长规律:拉速的变化对铸坯温度分布和坯壳生长有很明显的影响;而水量变化20%对铸坯温度分布和坯壳生长没有明显的影响.     

超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟

利用商业软件计算了超宽包晶钢连铸过程中初生坯壳所受应力.研究结果表明,由于包晶反应引起的体积收缩,包晶成分钢种的凝固坯壳表面应力显著大于非包晶钢成分钢种,在距铸坯中心约200～400 mm处应力出现极大值;随板坯宽度的增加,坯壳表面应力增大,应力极值点向坯壳中心方向移动;连铸工艺参数直接影响包晶钢表面应力大小,随过热度减小,拉速增加,结晶器冷却强度减弱,坯壳表面应力减小,铸坯表面裂纹发生概率降低.在本研究条件下,对断面为3 200 mm×150 mm的铸坯,适宜的过热度为15～25℃,拉速为1.2 m/min,结晶器宽面冷却强度为5 500 L/min.     

Effect of low-frequency rotary electromagnetic-field on solidification structure of continuous casting austenitic stainless steel

To understand the solidification behavior of austenitic stainless steel in rotary electromagnetic-field, the influence of low-frequency rotary electromagnetic-field on solidification structure of austenitic stainless steel in horizontal continuous casting was investigated based on industrial experiments. The results show that the solidification structure of austenitic stainless steel can be remarkably refined, the central porosity and shrinkage cavity can be remarkably decreased, and the equiaxed grains zone are enlarged by means of application of appropriate low-frequency electromagnetic-field parameters. The industrial trials verify that the stirring intensity of austenitic stainless steel should be higher compared with that of plain carbon steel. Electromagnetic stirring affects the macrostructure even if the average magnetic flux density of the electromagnetic stirring reaches 90 mT (amplitude reaches 141 mT) with the frequency of 3–4 Hz. Due to a higher viscosity, rotating speed of molten stainless steel is 20%–30% lower than that of molten carbon steel in the same magnetic flux density. Foundation item: Project(CSTC2007BB4216) supported by the Natural Science Foundation of Chongqing, China     

不锈钢板坯连铸温度场及凝固末端位置的研究

采用有限元法计算了不锈钢板坯在连铸时凝固过程中温度场及坯壳的生长随时间的变化，讨论了过热度，拉速及二冷配水量对温度场及凝固末端位置的影响。结果表明，影响铸坯温度场和凝固末端位置的主要因素是拉速和二冷配水，而过热度影响较小。     

一种微合金化马氏体不锈钢的连续冷却转变研究

用膨胀法结合金相与硬度分析研究了一种新型水轮机叶片用V、N微合金化CrNiMo不锈钢的连续冷却转变行为,获得了该钢的连续冷却转变（CCT）曲线及不同冷却条件下的显微组织和硬度。结果表明,试验用钢的1、3、和温度分别为580℃、730℃、295℃和190℃,其贝氏体和铁素体分别在冷速小于0.5和0.2℃/s时出现,冷速在0.056~0.5℃/s之间时,硬度随着冷速的增大迅速增加,尔后随着冷速的增大,硬度缓慢升高。     

304不锈钢连铸坯中的非金属夹杂物数量分布

为研究304不锈钢连铸坯中夹杂物的数量分布,用金相检验法对铸坯中的夹杂物数量进行了统计分析.结果显示,铸坯中由外向内非金属夹杂物数量增加.304不锈钢铸坯表层中绝大多数5μm以上夹杂物为球状或近似球状的硅酸盐夹杂物.但随着凝固的进行,在铸坯内部会新生大量氧化铝、镁铝尖晶石、氮化物等点状夹杂物和不规则夹杂物.铸坯心部10μm以上的大颗粒夹杂物数量较多.     

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型。利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响。结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率。     

不锈钢板坯连铸凝固特性的研究

分析了 2种不锈钢凝固时的结晶特性 ,模拟计算了连铸过程中不同拉速和不同二冷配水下铸坯温度场的变化 ,并分析了铸坯温度场的变化与铸坯质量的关系 总结出提高铸坯质量的二冷配水原则 ,为制定不同拉速下的二冷配水制度提供了科学依据     

Antibacterial and corrosive properties of copper implanted austenitic stainless steel

Copper ions were implanted into austenitic stainless steel (SS) by metal vapor vacuum arc with a energy of 100 keV and an ions dose range of (0.5-8.0)×1017 cm-2. The Cu-implanted SS was annealed in an Ar atmosphere furnace. Glancing X-ray diffrac-tion (GXRD), transmission electron microscopy (TEM) and Auger electron spectroscopy (AES) were used to reveal the phase compositions, microstructures, and concentration profiles of copper ions in the implanted layer. The results show that the antibacterial property...     

奥氏体不锈钢活性屏低温离子渗碳工艺研究

利用活性屏离子热处理技术对奥氏体不锈钢进行低温离子渗碳（ASPC）处理,可以在不锈钢表面形成一层无碳化铬析出的碳的过饱和固溶体（Sc相）。ASPC可以在不降低奥氏体不锈钢耐蚀性能的前提下大幅度提高其表面硬度,并解决了不锈钢直流离子渗碳温度均匀性差、工件存在边缘效应等问题,渗碳试样表面基本可以保持不锈钢原色。通过对活性屏上溅射下来的纳米粒子进行显微分析表明,这些粒子是Fe3C、Fe2C5中性粒子,其在ASPC中起到渗碳载体的作用,ASPC是一个溅射-吸附-脱附的过程。     

Film-induced stress enhancing stress corrosion cracking of austenitic stainless steel

A constant deflection device designed for use within a transmission electron microscopy (TEM) was used to investigate the change in dislocation configuration ahead of a crack tip during stress corrosion cracking (SCO of type 310 austenitic stainless steel in a boiling MgCI2 solution, and the initiation process of stress corrosion microcrack. Results showed that corrosion process during SCC enhanced dislocation emission, multiplication and motion. Microcracks of SCC were initiated when the corrosion-enhanced dislocation emission and motion reached critical state.A passive film formed during corrosion of austenitic stainless steel in the boiling MgCI2 solution generated a tensile stress. During SCC, the additive tensile stress generated at the metal/passive film interface helps enhance dislocation emission and motion.