模拟软件在优化上注钢锭模设计中的应用

采用AnyCasting模拟软件对15 t上注钢锭进行了凝固过程模拟.通过模拟结果分析优化钢锭模参数,降低试制成本,改善钢锭质量,消除缩孔缩松缺陷,并为保温帽口式钢锭及50t以上的上注钢锭模拟提供指导.     

钢锭截面形状对Cr12Mo1V1锻制扁钢和圆钢的共晶碳化物影响

采用金相分析的方法,对4.2t矩形截面钢锭和4t八角形截面钢锭以及锻制的110×460mm扁钢和Ф250mm圆钢的共晶碳化物进行了研究。结果表明:4.2t矩形截面钢锭比4t八角形截面钢锭易于获得细的共晶碳化物网,两种钢锭锻制的圆钢均比扁钢的共晶碳化物不均匀度级别低0.5级,而且扁钢共晶碳化物不均匀度角部级别相当、对角线1/4处和心部4.2t比4t钢锭的级别低0.5级;圆钢亦如此,边部级别相当,直径1/4处和心部4.2t比4t钢锭的级别低0.5级。     

采用浮游底盘生产大型钢锭

利用公司原有的600t钢锭模和新设计的浮游底盘相配合,成功冶炼浇注一支459t钢锭,钢锭脱模顺利,钢锭表面质量好。利用此方法提高了生产效率,降低了生产成本。     

钢锭模帽部结构的优化设计

本文利用数值模拟方法设计钢锭模帽部结构,改变了传统的钢锭模帽部结构设计方法,大大提高了钢锭模帽部结构设计的可靠性和科学性。文中提出了无二次缩孔、最小帽容比的钢锭模帽部结构优化准则,并为短计算机运算时间,建立了一种简易优化方法。通过对鞍钢Fx7.1t钢锭帽部测温实验验证了软件的可靠性。采用计算机提供的设计方案对鞍钢Jc10.66t钢锭模帽部结构进行优化设计,钢锭成坯率提高0.5%。     

空心钢锭锻造工艺的研究

介绍了30t空心钢锭锻造试验过程及所制产品的质量情况,以及用65t空心钢锭生产电站环形锻件情况,为用大型空心钢锭生产锻件的进一步研究提供了依据。     

冒口高度对大型锻造钢锭内部质量影响的数值模拟研究

通过数值模拟研究胃口高度对45 t钢锭凝固过程和内部质量的影响,通过钢锭生产和钢锭模测温验证了模拟结果的合理性.模拟结果表明,对大型上注钢锭,胃口高度越高,心部疏松越小,但对钢锭本身温度场分布和偏析形成影响不大,凝固条件主要受钢锭本身结构的影响.     

炼钢用钢锭模设计的实践(一)

<正> 一、概述冶金附具中,最为主要的就是钢锭模。二重厂在1979年以前,基本上是使用一重厂由联苏图纸转化而制造的钢锭模(以后均称之为老系列钢锭模)。这套模子可用来浇注:下注钢锭0. 6～5t 共10O种;上注钢锭2～170t,共有钢锭模29种,可浇注钢锭规格60种。其中26t 以上的上注钢锭模,同时     

锥度及高径比对大型钢锭质量的影响

通过Pro CAST软件系统模拟研究了96 t大型钢锭锭身高径比和锥度对钢锭凝固过程及质量的影响。结果表明,随着钢锭高径比的增大,一次缩孔位置明显上移,轴向缩松明显增多,钢锭中下部的夹杂可上浮时间缩短;锥度对钢锭质量的影响有限。     

钢锭凝固过程温度场数值模拟

本研究采用大型商业软件MSC.Marc建立了38t钢锭凝固传热数学模型,模型中的钢热物性参数是通过钢凝固过程微观偏析模型预测钢锭凝固过程相的变化规律,并根据钢锭凝固过程钢热物性参数与相组成之间的关系式来确定.随后采用红外测温试验验证了钢锭凝固传热数学模型,并模拟了钢锭凝固过程温度场变化规律以及不同浇注温度和冒口保温条件对钢锭凝固过程的影响.结果表明:钢锭凝固过程由钢锭底部向冒口逐渐凝固,随着钢锭冒口发热剂的加入,钢锭凝固末期,最后凝固区域逐渐从无发热剂情况时位于钢锭本体向冒口区域移动.38t钢锭4125V2钢可采用向浇注后冒口加入200 mm厚发热剂增强钢锭凝固末期钢液补缩能力,脱模时间为浇注后12.5 h.     

大型钢锭凝固过程三维数值模拟

开发了大型钢锭凝固过程三维模拟程序。利用本程序对53 t钢锭的凝固过程进行了模拟,预测的钢锭和锭模中典型测试点的冷却曲线、钢锭完全凝固时间及冒口一次缩孔形状等与商用有限元软件ProCAST的计算结果吻合良好。     

三维钢锭与锭模温度场耦合有限元分析系统

清华大学开发了钢锭与锭模在钢锭凝固过程中三维温度场分析软件,提出了专用的网格划分方法和气隙边界热交换的一种新的处理方式。系统分析了22t钢锭的凝固过程,并与实测结果进行了对比分析。     

18—18护环用钢的电渣重熔技术研究与应用

针对18-18型护环用钢的特点和重熔条件,研究了不同N含量特别是超高N的行为及影响冶金质量的工艺因素、开发了18—18型护环钢的电渣重熔技术。试生产了4根8t 18—18型护环电渣锭。钢锭冶金质量优良,N=0.63％,O=10ppm,S=20ppm～40ppm。钢锭已制成300MW发电机护环。     

Deformation and fracture of PST crystals and directionally solidified ingots of TiAl-based alloys

The results of recent studies on the deformation and fracture properties of PST crystals, the directional solidification (DS) and microstructural control and the mechanical properties of DS ingots of TiAl-based alloys are summarized.     

定向凝固钢锭中宏观偏析的模拟研究

为对定向凝固钢锭中的宏观偏析进行预测,对合金凝固过程的统一模型进行了适当的修正,提出一个适用于低合金钢凝固的统一模型。该模型以Fe—C二元合金为基础,同时引入其它合金元素的影响,更全面地反映了碳偏析行为。并且对包晶反应、非定常平衡分配系数等进行了简化处理。解剖了两个6t定向凝固钢锭,实测了成分分布。计算结果与之比较符合较好。     

高温合金Inconel718、Inconel706和Inconel706M电渣重熔组织均匀性

对比研究了高温合金Inconel 718、Inconel 706和Inconel 706M电渣重熔铸锭的枝晶组织和析出相差异。结果表明,在3种高温合金中,718铸锭中心区域的枝晶间距与边缘区域的差值最小,并且主要偏析元素Nb和Ti在铸锭中心的偏析率与边缘的差异也最小,718铸锭的宏观组织均匀性最好;706M铸锭中心与边缘的枝晶间距差值最大,且铸锭中心的Nb元素偏析率与边缘的差异达到0.91%,铸锭宏观组织均匀性最差。718铸锭枝晶间易富集正偏析元素Nb和Mo,最高含量分别达到6.82%和3.01%;706、706M铸锭枝晶间最高Nb含量均低于4%,Ti元素含量最高均达到2%以上,同时706及706M铸锭组织中Nb的偏析率依然很大。706铸锭组织中Laves相最多,中心位置Laves相含量达到3.9%,边缘含量降低超过2%,分布不均匀;706M铸锭组织中Laves相最少,中心及边缘含量均低于2%,含量分布比较均匀。与718和706相比,706M铸锭中心区域的碳氮化物平均长度与边缘的差异最大,且组织中存在更少的针状相。     

细化及变质方法对A356铝合金微观组织的影响

在对比研究细晶铝锭和铝钛中间合金2种不同加钛细化方法的基础上,研究锶、稀土、锶 稀土不同变质方法处理后A356铝合金的铸态微观组织变化。结果表明:细晶铝锭细化效果较铝钛中间合金好,经细晶铝锭 锶 稀土联合处理的A356铝合金,晶粒细小,变质充分,针孔较少,组织均匀,是一种优良的细化变质方法。     

Crystal growth of TiAl alloys

The growth of TiAl alloys over a range of Al concentrations has been considered for ingots processed by the floating zone technique. For Al-rich alloys, single crystals of γ-TiAl cannot be grown for compositions below Ti-54 at% Al since a banded microstructure forms due to the limitations imposed by the L + → γ peritectic reaction. However, near stoichemetric TiAl crystals can be grown by the traveling solvent method when using a TiAl---Co flux, although optimum processing conditions have not yet been realized. For Ti-rich alloys, evidence of a growth morphology consisting of β-phase dendrites embedded within a continuous matrix of the peritectic -phase is found for ingots processed up to 200 mm h⁻¹. The final lamellar orientation of the ingot is then determined by the orientation of the peritectic -phase and not by that of the leading β dendrites.     

Recrystallization behavior of rolled ingots of 6061 and 6069 aluminum alloys

The purpose of this study was to investigate the recrystallization characteristics of rolled, as-cast, annealed, and homogenized ingots of “Air-Slip”™ Direct Chill (ASDC) 6061 and 6069 aluminum alloys. The % R_x for annealed and homogenized 6061 and 6069 ingots is higher than that of as-cast 6061 and 6069 ingots at a given % CW and heat-treatment temperature. There is no significant difference in % R_x between annealed ingots and homogenized ingots of the same composition at a given % CW and heat-treatment temperature. The % R_x for 6069-AC ingot is higher than that of 6061-AC ingot at a given % CW and heat-treatment temperature, especially at low heat-treatment temperatures. The % R_x of annealed 6069 ingot (6069-A) and homogenized 6069 ingot (6069-H) is slightly higher than that of corresponding 6061 ingots at a given fraction % CW and heat-treatment temperature. The difference in the recrystallization behavior may be related to the increased alloy additions, in excess of the solubility, leading to relatively large second-phase particles, particularly MgSi₂. This can lead to particle-stimulated recrystallization.     

真空悬浮熔炼高铌TiAl合金铸锭的成分组织均匀性

从宏观缺陷、化学成分分布、O含量和微观组织等几个方面,分析了真空悬浮熔炼制备高铌Ti Al合金铸锭的冶金质量。结果表明,经过合理设计锭模可以获得集中缩孔面积小、无裂纹的铸锭。真空悬浮二次熔炼获得的铸锭不同部位有成分>1at%的Al宏观偏析;采用优质原料,通过抽真空→熔化→充氩气→精炼的工艺路线可以使合金的含氧量达300μg/g。虽然存在Al宏观偏析,但是不存在原料未熔和在铸锭局部富集的现象,铸锭组织为近片层组织。     

挤压速度和电磁铸造锭坯对AZ31镁合金板材组织和性能影响

文章研究挤压条件下挤压速度和电磁铸造锭坯对挤压态AZ31镁合金板材组织和性能的影响。研究结果发现,挤压速度比较低时,板材晶粒尺寸小,板材的表面质量比较好;随着挤压速度的降低,抗拉强度、屈服强度和延伸率都有一定的提高。由于镁合金是HCP的晶体结构,同时对挤压速度非常敏感,对变形均匀性影响比较大,因此造成挤压板材的内外晶粒大小不均。在电磁场的作用下,溶质在晶内的固溶度增大,同时晶粒大小也比常规铸造的细小,因此电磁铸造的锭坯经挤压机挤压后,挤压板材的晶粒尺寸比较细小,且强度和塑性都有所提高。