AZ91合金消失模铸造充型过程研究

利用电触点法研究TT艺参数对消失模铸造AZ91合金的流动形态和流动速度的影响．结果表明,AZ91合金熔液以凸弧形平稳地向前逐层置换泡沫,这是由于裂解产物在流动前沿尤其模样边缘处的大量堆积造成的．充型时间随浇注温度、真空度的提高而变短．充型过程中充型速度呈现交替变化．以熔融金属作为振子,熔体和泡沫模之间的气层作为弹簧建立弹簧一振子模型,可以诠释充型速度的交替变化．     

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。     

浮法玻璃退火窑冷却过程数值模拟的研究现状及其发展趋势

综述了从20世纪60年代以来有关浮法玻璃退火过程数值模拟和控制技术的国内外研究成果,并对目前存在的一些主要问题进行了分析讨论,所做工作为今后开展相关的基础理论和实验研究提供一定的借鉴作用.     

冷轧薄钢板退火过程组织演变的Monte Carlo模拟

利用 Monte Carlo方法及模型进行了冷轧薄钢板静态再结晶退火组织的模拟 ,实现了退火组织的连续动态变化过程 ,可以观察晶界的迁移及晶粒在退火过程中相互吞并的机理和过程。还模拟了冷轧钢板退火过程中晶粒尺寸及再结晶分数的变化规律及冷轧压下率对再结晶的影响。将模拟结果与实验结果进行对比发现 ,两者基本吻合。     

残余应力及去应力退火对无取向电工钢性能的影响

目前,国内外无取向电工钢用户不仅要求电工钢磁性能良好,对加工性能也提出较高要求.通过测试不同预拉伸状态下材料的白片力学性能及白片、黑片磁性能,对加工强化提高无取向电工钢在供货状态下的屈服强度以及去应力退火解决加工强化磁性能劣化问题进行了一些探索性研究,并对不同状态下材料的残余应力对磁性能的影响进行了分析.     

方锭电磁铸造过程中磁场三维分布的数值模拟

利用互感耦合电路模型,对方锭电磁铸造过程中磁场三维分布进行了数值模拟研究,为铸造工艺的改进和结晶器优化设计提供参考.     

H型钢热轧过程中残余应力有限元模拟

在热轧H型钢的生产过程中,由于H型钢断面的复杂性,导致在长度方向上翼缘和腹板之间形成了一定的残余应力,严重影响了H型钢的性能.本文通过采用ANSYS软件对热轧H型钢的热轧过程进行模拟,定量的分析了残余应力数值的大小.     

中厚板减薄过程残余应力的演变行为

 针对中厚板使用过程中的变形行为，研究了中厚板因减薄引起横向残余应力重新分布规律。基于剥层法理论建立了中厚板减薄过程中残余应力分布模型和挠曲变形模型，应用有限元分析法模拟了厚板减薄过程。对比分析了残余应力分布形式和中厚板挠曲变形程度的计算结果和有限元仿真模拟结果，验证了两种分析方法的可行性，并进一步分析了应力分布状态及厚板减薄方式对薄板减薄过程变形的影响。结果表明，两种分析结果都能反映中厚板减薄变形特征，但有限元仿真模拟方法能够随薄板减薄而改变中厚板约束状态，结果更为准确；中厚板内部原始残余应力分布状态及使用过程减薄方式对其减薄过程变形有重要影响，为中厚板的合理生产设计和使用提供理论依据。     

基于Matlab环境的全氢罩式炉退火过程模拟研究

模拟退火钢卷温度场,预测退火时间,对于全氢罩式炉生产现场操作人员控制退火过程,减少退火时间和产品粘结率具有指导意义.在Matlab平台上,开发了界面友好,功能强大,方便使用的罩式炉钢卷温度场计算软件和退火加热时间预测软件.软件已作为离线预测工具应用于宝钢,为操作人员提供了决策支持,收到良好的效果.     

等离子喷涂高温涂层残余应力模拟比较研究

本文运用有限元方法对等离子喷涂高温涂层(包括W涂层、Zr C涂层和Zr O2涂层)沉积过程中涂层内部残余应力进行了数值模拟计算,着重对涂层表面及涂层与钛合金基体界面处径向应力进行分析,讨论了这三种高熔点材料及不同的涂层厚度(0.2mm,0.5mm,0.8mm和1.0mm)对残余应力状态及分布的影响。结果表明,涂层表面处,Zr C涂层径向应力值最大;涂层与基体界面处,随着涂层厚度的增加,W涂层径向应力值逐渐超过Zr C涂层;Zr O2涂层在其表面及涂层与基体界面处的径向应力值在三种材料中均为最小。涂层内部径向应力分布均匀,在试样边缘处,W涂层和Zr C涂层应力集中和突变现象较为显著,而边缘效应对Zr O2涂层影响较小。     

IF钢罩式退火过程中再结晶组织与织构的演变

研究了IF钢(/%:0.005C、0.02Si、0.16Mn、0.011P、0.004S、0.042Als、0.061Ti、0.003 1 N)0.8 mm冷轧板在500～800℃退火时的再结晶组织及织构,采用X射线衍射技术结合微观组织观察分析了IF钢罩式退火过程中{111}再结晶织构形成机制和显微组织演变规律。结果表明,随退火温度的升高,再结晶数量逐渐增多,640℃为实验钢实际再结晶温度,同时{111}再结晶织构强度亦逐渐增大,{111}取向的晶粒主要在再结晶过程中形成,并在{111}取向晶粒长大过程中,γ纤维织构之间也发生相互转化,主要由{111}〈112〉织构转变为{111}〈110〉织构。     

热轧微合金高强钢卷冷却过程温度场数值模拟

 钢卷冷却过程中温度的变化对组织的形成、二次相的析出以及晶粒尺寸起着至关重要的作用,因此,获得钢卷冷却过程的温度场变化规律有重要的现实意义。计算符合实际冷却工艺的比热容及建立钢卷内表面换热系数和钢卷层与层之间热阻的模型,采用Deform-2D软件对微合金高强钢卷自然空冷过程进行数值模拟。比较模拟温降曲线与试验数据,验证了该模型的正确性,并研究分析了钢板厚度和卷取温度对钢卷冷却温度场的影响。结果表明,钢板厚度越大,钢卷温度分布越不均匀,卷取温度越高,钢卷发生相变的时间越长,但钢卷各部位冷速不会因此而改变。     

铂丝退火过程中的微观形貌演变和位错密度研究

铂丝的微观形貌和位错密度与退火工艺密切相关,研究铂丝退火过程中微观形貌和位错密度的变化,可以优化退火工艺和提高铂丝电阻性能,为研发高性能铂电阻温度计提供支撑。研究表明:初始铂丝表面有黑色斑驳区域和划痕,有自生颗粒和外来颗粒。随着退火时间的延长,铂丝表面的黑色斑驳区域和划痕消失。退火过程中,铂晶粒晶界处的铂原子很不稳定,逐渐与碳原子形成含Pt和C的颗粒,晶界则变宽边深,产生许多孔隙;随着退火时间的延长,铂丝主体中的杂质元素只剩下C。初始铂丝晶粒的内部和晶界处均存在大量的位错,位错密度达到3.69×10¹² cm^-2,经历退火热处理后晶粒内部和晶界处的位错大量消失。铂丝被充分退火后,位错密度低至无法测出。     

薄壁铸造和退火工艺对LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 Al0.3贮氢合金电化学性能的影响

本文研究了不同铸锭厚度（1-10mm）对薄壁铸造的铸造态和退火态LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 Al0.3——一种新型贮氢合金电化学性能的影响。结果发现，铸造态LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 AL0.3合金的0.2C放电容量随着合金锭厚度的增加有增大的趋势。10mm厚铸态合金的活化能优于其它厚度的合金，且在1C放电容量和循环稳定性比在其它厚度的高。主要原因应归结为该厚度合金具有更大的晶胞体积和更小的晶格应力。退火态3mmLPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 AL0.3合金的综合电化学性能比铸造态更优异，6mm合金的循环稳定性和3-6mm合金的水利化性能得到改善。主要原因应归结为晶格应力的极大释放以及Mn等元素偏析的改善。     

Ti-811合金棒材热连轧过程有限元数值模拟及验证

采用有限元法对Ti-811合金棒材热连轧过程进行数值模拟,分析变形过程中轧件应力场、应变场和温度场的数值以及分布规律,并基于数值模拟结果进行轧制验证,为制定Ti-811合金棒材轧制工艺提供指导。结果表明：模拟连续轧制过程中轧件的最大应力位于与轧辊接触的表面,且由边部到心部逐渐降低;随着轧制道次的增加,应力值逐渐下降、应变量逐渐增大;轧件在各道次的变形过程中表层和心部存在差异,心部变形量大于边部变形量;轧件与轧辊接触的表面层有明显温降,当轧件脱离轧辊后表面层温度逐渐回升,轧制结束后表面层温度回升至初始温度,但心部因变形热积聚温度略有升高,最大温升值达到14℃。基于数值模拟结果在热连轧机组上进行轧制验证,所轧制的Ti-811合金棒材外形尺寸良好,且组织与力学性能满足GJB 9567—2018《叶片用TA11和TC6钛合金棒材规范》要求。     

45钢中厚板矫直过程温度场有限元模拟及残余应力分析

运用有限元软件ABAQUS建立了中厚板矫直过程三维热力耦合温度模型,通过对45钢中厚板的模拟仿真计算和分析,得出初始温度520℃的20 mm板和初始温度605℃的55 mm板矫直过程纵向、横向和厚度方向的温度分布和变化,并分析了20 mm板初始温度420～620℃、55 mm板初始温度505～705℃原始曲率0.07～0.20时钢板矫直初始温度和原始曲率对矫直后钢板残余应力的影响。计算结果表明,矫直前温度越低,原始曲率越大矫直后残余应力越大;520℃20 mm板矫直后温度为505.4℃,矫直力为2 161.69 kN,605℃55 mm板矫直后温度589.3℃,矫直力4 565.49 kN,其实测值分别为507℃,2 272.93 kN和591℃,4 397.94 kN。说明计算值误差较小。     

钢筋矫直过程的数值模拟

采用弹塑性有限元法建立钢筋矫直过程的三维动态有限元分析模型,并针对钢筋调直切断机不同直径钢筋,不同压下量的矫直过程进行了模拟计算.计算结果给出了不同直径钢筋在不同压下量下的位移变化以及矫直力分布.该模拟结果对矫直机新产品或新工艺开发有一定的参考意义.