方坯连铸过程中钢液流动、凝固及溶质分布的耦合数值模拟

采用Fe-C二元合金的连续介质模型，对方坯连铸过程进行紊流动，凝固及溶质传输的三维耦合数值模拟，计算表明，注流在结晶器上部形成的回,大部分返回主入流股，其余部分随凝固坯壳向下流动，凝固坯壳在截面上由于注流冲刷造成不均匀分布，与实际情况相符，随凝固进行，液相中的溶质不断富集，最终在铸坯中心区域形成宏观偏析。     

平行板型薄板坯连铸结晶器中钢液流动、凝固及溶质分布的三维耦合数值模拟

针对薄板坯平行板型连铸结晶器,建立了Fe—C二元合金紊流流动、凝固及溶质传输的三维耦合数学模型;并与水口模拟计算相结合,计算、分析了薄板坯平行板型结晶器内钢液的紊流流动、凝固及溶质分布．计算结果表明,由于薄板坯厚度尺寸限制,钢液液流冲击深度相对传统板坯明显减小,出水口射流对窄壁的冲击减弱,而对铸坯宽面的冲刷加强．出结晶器后,钢液流动变为向下的均匀平推运动．在结晶器出口处,由于钢液流动、凝固及溶质传输的相互作用,使得铸坯宽面靠近窄壁处的凝固壳厚度最薄,并在此处产生溶质分布强烈变化,易导致拉漏缺陷．     

连铸板坯鼓肚变形与宏观偏析的有限元分析

鼓肚变形及因变形引起的中心线偏析是影响板坯质量的重要因素.法国冶金部和一些企业组织了优化钢铁生产的项目,采用数值方法研究和优化连铸工艺.介绍了巴黎高等矿业学校在连铸过程数值仿真方面的研究成果.     

薄板坯连铸凝固过程及溶质偏析的三维耦合数值模拟

采用基于体积平均的有限控制体法，对Fe—C二元合金薄板坯连铸凝固过程进行了紊流流动、凝固及溶质传输的三维耦合数值模拟。计算结果表明，钢液的紊流流动显著改变了薄板坯内温度场形状及溶质浓度的分布。浸入式水口产生的射流对铸坯宽面的冲刷造成了凝固坯壳厚度沿宽面的不均匀分布。同时分析了宏观偏析的形成及可能形成的位置。     

拉速对小薄板坯连铸结晶器内温度、溶质及夹杂物分布的影响

采用数值模拟的方法,建立了140 mm×35 mm小薄板坯连铸过程的流场-温度场-溶质场-夹杂物的耦合数学模型,分析了拉速对结晶器内温度、溶质以及夹杂物分布的影响规律。结果表明,结晶器内溶质富集在固液两相区,在液相中逐渐降低,随着拉速增大,偏析最严重的区域向结晶器窄面靠近;夹杂物的体积分数、数量密度分布与结晶器内钢液的速度分布基本一致,在钢液流动方向上较高,在液相中不断降低。随着拉速增大,出口处夹杂物体积分数与数量密度变大,距离中心对称面越近,夹杂物体积分数与数量密度变化越显著。     

TGZM效应下Co-87.9wt%Sb合金糊状区的组织演化及成分变化

以TGZM效应为理论基础,将Co-87.9wt%Sb合金置于定向凝固设备中加热熔化,在一定温度梯度下分别保温20min,2h,4h后淬火,对其糊状区的凝固组织和成分分布进行了研究。结果表明：在一定温度梯度下,介乎于完全液相区和未熔固相区之间存在着固液相共存的糊状区,Co-87.9wt%Sb合金的糊状区沿温度梯度方向分为(CoSb3+L),(CoSb2+L)以及(CoSb+L)三层;在TGZM效应作用下,随着保温时间的增加,糊状区内液相体积分数逐渐减少,糊状区与完全液相区界面向低温区移动;经保温处理后,由EDS获得的糊状区成分分布,糊状区内的溶质浓度明显偏离合金初始浓度,完全液相区溶质浓度高于初始值;通过理论分析与计算解释了上述现象。经过4h保温处理后,糊状区(CoSb3+L)部分中的CoSb3含量大幅增加,在该部分高温端甚至可达98.8%,表明借助TGZM效应经过长时间保温制备CoSb3热电材料的方法是可行的。     

变形区几何形状对于塑性变形过程的影响及其分析

一、△参数的定义及其表达式在拉拔、挤压和轧制等金属成形工艺中,变形区的几何关系是一个非常复杂的因素,而它对成形过程和成形零件的性能及组织状态都具有重大的影响。实际上,变形区几何形状可     

焊缝金属溶质原子浓度分布与其阳极行为的关系

对钛合金焊缝金属,用不同电子束扫描频率研究溶质原子浓度分布对其阳极极化行为的影响。结果表明,溶质原子浓度分布不均匀性的变化是导致其阳极极化行为不同的根本原因。而溶质原子浓度分布不均匀性的变化,正是由于焊接凝固前沿稳定性的提高造成的。     

凝固界面形态对单晶高温合金组织与溶质偏析的影响

本文研究凝固界面形态对抗热腐蚀单晶镍基高温合金凝固组织与溶质偏析行为的影响。结果表明,当液-固界面形态由胞状向树枝状转化时,一次主干间距及溶质偏析程度急剧增大,而在树枝状凝固范围内则随凝固速度的增大而显著降低,一次主干间距愈大,溶质偏析愈严重,在一次主干间距达到极大值的粗树枝状组织中,在γ/γ′共晶组织前沿区域发现了一种高铬低熔点新型共晶组织。     

Mg-Y-Nd-Zr合金的高温变形行为与热加工性能

研究了一种Mg—YNd—Zr合金在300--500℃和应变速率为0．001—1s^-1条件下的高温变形行为利用动态材料模型构建了热加工图,结合组织观察结果认为,该合金在450—500℃、应变速率约为0．01s^-1。条件下发生动态再结晶;而温度高于450℃、应变速率约为0．005s^-1时,材料发生晶界开裂;温度低于350℃、应变速率约为0．01s^-1时,材料在变形过程中由于机械孪生导致开裂;温度为450℃左右、应变速率高于0．5s^-1时,材料在变形过程中发生剪切开裂．     

INTERFACE MORPHOLOGIES AND SOLUTE SEGREGATION OF Al-Li ALLOY 8090 DURING UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

The solid-liquid interface morphology and solute segregation behaviour of AI-Li alloy 8090during unidirectional solidification were studied by the liquid metal quenehing method undervaried processing conditions.When solidification rate,RO.75 mm/min (temper-ature gradient,G_L=130℃/cm),the structure revealed of planar or dendritic interfacerespectively.With the increase of R,the interface morphology becomes cellular from planargradually,within a narrow range.And the greater the R,the,finer the dendrite.Segregationof element Cu and impurity elements Fe and Si are quite severe,the interface morphologymarkedly influences on solute segregation.During solidification at coarse dendrite interface,their segregation ratios are rather great and solidified structure is coarse.     

8090Al—Li合金定向凝固界面形态与溶质偏析

本文阐述了定向凝固参数对8090Al-Li合金固液界面形态和溶质偏析行为的影响。结果表明:当下拉速度R<0.13mm/min(温度梯度G_L=130℃/cm)时,可得到平面凝固组织,当R>0.75mm/min(G_L=130℃/cm)时,可获得枝晶组织,且R越大,枝晶越细小。胞晶组织存在范围很窄,元素Cu偏析较严重,杂质元素Fe,Si也有很大偏析,界面形态对溶质偏析行为有显著影响。以粗枝晶凝固时,偏析比较大,凝固组织粗大。     

Mn和P在超低碳烘烤硬化钢中的分布形态及其对拉伸行为的影响研究

将2种不同成分的烘烤硬化钢(BH-Mn钢和BH-P钢)加热至800℃,保温2 min后水淬;采用3DAP技术、内耗实验及拉伸性能检测分析Mn和P对超低碳BH钢的间隙原子分布及Cottrell气团的影响,从而得出固溶元素分布对拉伸行为的影响机制.结果显示,在BH-P钢中,P以明显的偏聚形式存在,并和C发生共偏聚现象,从而...     

20CrMnTi钢温变形流变应力和组织变化研究

本文利用等温压缩实验 ,研究了 2 0 Cr Mn Ti钢不同相区的流变应力变化规律 ,并借助于冶金测试方法研究了相应的组织变化 ,探讨了流变应力的变化机理 ,为温成形工艺研究提供了可靠的参考依据。     

非晶Ni-P镀层压痕塑性变形及氢对塑性变形的影响

采用Vickers压痕法研究了非晶态Ni-P镀层在压痕作用下的塑性变形及氢对镀层塑性变形的影响.结果表明,在压痕作用下压痕周围和底部出现环形剪切带,压痕塑性区尺寸与压痕载荷的平方根成正比,氢可以促进局部塑性变形、降低镀层的屈服强度.     

基于LabVIEW的位移测量系统及应用

开发了基于LabVIEW的位移实时测量系统.通过A105钢的平板对接试验,对焊接过程中焊接横向变形进行实时测量.结果表明,该系统稳定可靠,所测量出来的数据准确,可以满足大直径全焊接阀体球阀焊接过程的检测要求.