球墨铸铁件的凝固数值模拟

采用直接差分法对典型球铁件曲轴凝固过程中的温度场和体积变化进行了数值模拟。模拟计算中发现铸件内某处先于冒口颈凝固,并把整个铸件分成若干个互不连通的区域,进而提出对其凝固过程体积变化分区计算的方法。模拟中考虑了共晶前期的温度回升及二次收缩等球墨铸铁件的特有现象。以凝固过程中铸件的体积变化作为判断是否产生收缩缺陷的参数,并根据温度场判断收缩缺陷的位置。模拟计算结果与实际生产验证基本相符。利用球铁铸件凝固过程的计算机模拟,为优化球铁铸件的生产工艺,生产出致密无收缩缺陷的合格产品提供了科学依据。     

钢中缺陷及对机械制件的影响

机械零件的使用寿命与钢中缺陷有着密切的联系,且设备事故多数与钢中存在着不允许的缺陷有关。 1.缩孔与缩孔残余 铸件在冷却和凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩的结果,往往使铸件在最后凝固的地方出现孔洞(容积大而集中的孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松)。 铸件中也常常遇到蜂窝状缺陷,它的形状象蜂窝,主要出现在铸件的热节处或冒口下方,它由缩孔、气孔及夹渣组成。 对于重要的钢材或大型锻件大都使用镇静钢,浇注镇静钢的铸型除一部分采用敞口小钢锭外,绝大部分采用带保温帽的上大下小的,通常为四方形和多边形的铸型。镇静     

特大合金钢齿轮的铸造

大型铸钢件最主要的宏观缺陷是缩孔(缩松)和裂纹。为了获得组织致密的铸件,要求铸件应达到同时凝固或向着冒口方向的顺序凝固。但是大型铸件由于其结构特点,厚壁及热节部位热量过于集中,铸件很难同时凝固,就是说必须设置一定     

球墨铸铁轧辊发热保温冒口的研究

球墨铸铁轧辊采用普通砂型冒口补缩所消耗的金属重量约占轧辊毛重的15％。采用铝型膨胀发热剂与绝热套组合的发热保温冒口,可节约冒口金属量约20～50％,经大量生产证明,这种发热保温冒口经济效益显著。     

电加热冒口铸钢辊凝固过程数值模拟及优化

为提高某铸钢轧辊的工艺出品率,节约能源消耗,本研究针对该轧辊铸造过程进行数值模拟,依据无损探伤缺陷位置确定合理的换热边界换热条件,再现了缩孔缩松的位置,并评估了冒口降低的可行性。结果表明,在冒口上表面换热系数为2.4 W/(m2·K)、发热效率为25%时,该铸钢辊的缺陷模拟结果与实际探伤结果最为接近。基于此,当减小冒口高度低于100 mm时,铸件本体内凝固缺陷并未加重;而当冒口减少高度超过150 mm时,冒口内部凝固缺陷有进入铸件本体的风险。     

计算机模拟铸件凝固

日本神户钢铁公司开发了铸件分析(CASTEM,计算机程序。该程序能够模拟熔融状态金属的冷却凝固,因此在加工前就可以分析冒口、铸模、绝缘材料设置等因素对凝固过程的影响。该程序由三个子程序组成: 1)准备程序提供分析模型的CAD图并自动给出有限无网格; 2)模拟程序提供两维或三维的凝固分析; 3)终处理程序显示上述分析结果。     

沸腾钢浇注用助沸剂

1.申请专利范围 (1)由0.5～10％重量的一种或几种能与钢水中硫反应生成硫化物的金属,20～70％重量的氧化铁、20～70％重量的一种或几种碳酸盐配合组成的沸腾钢浇注用助沸剂。 (2)作为与钢水中的硫反应生成硫化物的金属,以从镁、钛及铯、钛、镧等稀土金属中选取一种或几种按0.5～10％重量比进行配合为特点的第一项的助沸剂。     

半进料端盘铸造变形问题分析与改进

通过分析大型半进料端盘变形的原因,认为变形主要是由于原铸造工艺方案设计不合理,浇注位置及冒口设置阻碍铸件凝固收缩,造型方法对控制砂型尺寸有影响。提出改进工艺,采取锥盘加工面朝上的方案,取消法兰处冒口,由组芯造型改为刮板造型,合理分布浇注系统,彻底解决变形问题,并提高工艺出品率及生产效率。     

连铸过程中的应力对微合金钢连铸坯角横裂的影响

<正>在铸机内运行过程中,坯壳受到的应力作用是产生裂纹的外部因素。浇入结晶器的钢水因冷却而生成坯壳,铸坯逐渐收缩,其收缩过程分为过热度消失的液态收缩、凝固时的体积收缩和凝固后的线收缩及相变收缩等。结晶器凝固坯壳的收缩使坯壳与钢板形成较大的气隙,热阻相应也较大。由于传热不均匀,凝固速度不同,凝固坯壳厚度也不均匀。在结晶器内,由于铸坯横向温度不均匀,存在温度梯度,使凝固坯壳受到热应力;由于结晶器的摩擦作用,使凝固坯壳受到循环应     

空心微珠保温帽在铸钢轧辊上的应用

1.概述我厂生产的70锰铸钢轧辊属实心园柱体形铸件,体收缩较大。铸造工艺采用立式浇注冷型括砂(见图1)。过去采用砂型冒口,如果维护不良,会出现缩孔、缩松等铸造缺陷。为了获得合格铸件,必须在铸件的热节处安放较大的冒口,才能达到充分补缩的目的。这样不仅增加金属的消耗,又降低了工艺出品率。生产实践表明,使用保温冒口新工艺是提高经济效益的有效途径之一。     

低温浇铸时包内固体残钢形成的研究

钢水炉外处理时,包内钢水最佳温度的选择,在颇大程度上取决于钢包内最后一部分钢水的可浇铸性。西西伯利亚钢铁公司所采用的炉外处理工艺,能使钢水在初始过热温度高于液相线25～35℃的情况下进行低温浇铸。对浇铸过程中钢流温度变化动力学的研究表明,浇铸最后一部分钢水时(即占一炉钢重量的6～8％),温度下降最急剧。这通常与钢水镜面的热损失有关系。为了减少此种热损失,建议使用炉渣保温。但是实际上,在许多情况     

连铸新工艺——E工艺

Ｖ型偏析和气孔是连铸坯的主要内部缺陷 ,尽管为解决此问题进行了大量的研究和开发 ,但仍未完全解决。为此国外开发了一种新的方法———Ｅ工艺。该工艺的原理是在铸坯周围安装超导磁线圈 ,以提高钢水的静压力 ,保持凝固末期铸坯的糊状区为枝状晶 ,以防止凝固过程中因收缩而产生的缩孔。虽然Ｅ工艺也利用电磁力 ,但与电磁搅拌的作用不同 ,电磁搅拌不会提高钢水的静压力 ,而Ｅ工艺可提高钢水的静压力。此工艺的特点是需要相当大的电磁力 ,以补偿凝固时的收缩 ,如再采用轻压下可显著降低所需的力 ,因此两者结合使用效果更好。在进行高速浇注时…     

武钢第二炼钢厂节铝实践

前言武钢二炼钢冶炼低碳和超低碳钢比例占95％以上。众所周知,随着钢水终点含碳量的降低,钢中氧含量成倍的上升。根据我们用GLQX定氧探头和仪表系统测定终点钢水的结果,当T_终在1670～1680℃,〔C〕_终在0.10％左右时,钢中含氧量为600～800ppm,因此需要加入大量的铝才能保证达到连铸钢水要求的含氧量(镇静钢要求〔O〕<30ppm,沸腾钢要求〔O〕30～60ppm)。铝是国家的短线材料,高消耗不仅造成物质上的浪费,使钢的成本增加,而且使钢中Al_2O_3夹杂大幅度上升恶化了钢的质量。因此,多年来我们一直致力于在保证钢质的前提下如何降低铝的消耗的研究。     

钢水液面自动控制系统

结晶器和中间包内的钢水液面自动控制系统可提高铸坯的清洁度 ,还可减少铸坯表面的横向和纵向裂纹。因此 ,精确地测量和控制结晶器及中间包内的钢水液面 ,不断地监控钢包内钢水的重量是非常重要的。为此芬兰劳塔鲁基公司开发了钢水液面自动控制系统。(1 )钢包重量监控系统钢包重量监控系统包括下列主要设备 :测压器 ,电子称重装置 ,基础自动化系统及数字显示装置。钢包的重量借助于防热、防冲击的测压器来测量。基础自动化系统监控钢包内钢水的重量 ,以及从钢包到中间包之间的钢水流量。如果钢水流量低于预计的极限值 ,该系统就发出警报。(2…     

大型钢锭锭重兼容设计的适用性研究和应用

基于锭重兼容设计了插板式(C)、套圈式(T)和垫圈式(D)三种锭型,并运用有限元软件模拟10～15 t、20～27 t、29～35 t、39～45 t、50～60t42CrMo4钢锭在三种锭型下的凝固特性.结果表明,在10～60 t锭重内,随兼容量增大,凝固末期液相穴愈加深入锭身,在D锭型中表现尤为明显.当兼容量占原始...     

钢水流动对凝固组织影响的模型

在大方坯、小方坯铸造中，为了防止中心偏析和中心疏松，在结晶器内和凝固末端，采用电磁搅拌使凝固组织等轴晶化，在凝固末期采用轻压下技术来防止凝固收缩时的钢水流动。但是对偏析晶粒影响很大的等轴晶率和等轴晶粒大小，因钢种、铸坯尺寸、铸造速度、钢水过热度及流动条件等会发生怎样的变化，目前还未建立定量的推定方法。     

超低碳沸腾钢浇注用助沸剂

1.专利申请的范围 (1)由0.5～30％重量的一种或几种能与钢水中的硫反应生成硫化物的金属及合金、20～7O％重量的碳化铁、20～70％重量的活性炭物质及一种或几种10～40％重量的碳酸盐进行配比制成的超软沸腾钢浇注用助沸剂。     

印度在澳大利亚收购的铜矿山已经开始供矿

英国一家公司发明了一种称为“注入反转式”的铸铝新工艺。采用这种工艺，能改善铸件质量．降低生产成本和扩大加工范围。该工艺使用的铸模，在模子型腔下面带有一个冒口槽．金属被注入冒口槽后，铸模即以一定速度绕其中的转轴反过来，冒口槽内的灌铸金属便从冒口槽进入型腔。型腔内的金属一旦沉积，模子再次有控制地旋转180度。该工艺可以使铝铸件减少气孔．降低废品率，同时金属需要总量可以减少，还可节省能耗和加工时间。     

连铸板坯宽度控制生产实践

针对板坯宽度收缩存在的问题,从钢水凝固收缩特点及影响因素的理论分析入手,提出了在生产实践中如何控制板坯宽度收缩系数,提高板坯尺寸控制精度。     

无冒口铸造技术在球铁轧辊生产中应用的研究

根据球墨铸铁在凝固过程中的膨胀特性，对铸铁凝固过程中的膨胀和收缩这一对矛盾因素的定量计算，提出了球铁轧辊无冒口铸造工艺，探讨了用该工艺生产的轧辊缩孔与缩松的特性，在此基础上重新设计了冒口尺寸并对性能进行了检验，试验结果表明；采用无冒口铸造工艺制造球铁轧辊是可行的，更经济，且轧辊性能好于传统工艺。