电渣熔铸渣皮分层现象研究

研究电渣熔铸过程中渣皮的形成机理.通过电渣重熔钢锭渣皮逐层物化检测,提出在钢锭凝固过程中,在其上周缘存在"环形小熔池","小熔池"的形状和稳定性影响钢锭渣皮厚度和表面品质.采用过冷度大、熔点低的渣比过冷度小、熔点高的渣更易保证表面品质.     

核电用大型钢锭电渣重熔工艺模拟及生产应用

论证了应用于核电主管道和12%Cr 转子钢用百吨级巨型电渣钢锭重熔过程数学模型,形成电渣重熔工艺过程三维数值模拟计算程序ESR3D.模拟了电渣重熔全过程,包括电极熔化,金属熔滴自由下落,金属熔池的形成,金属熔池和渣池的上升、移动,三组电极分别更换,在线安装上结晶器,钢锭在水冷结晶器中凝固等.模拟并优化的电渣重熔工艺应用于生产80～120t大型电渣钢锭,其质量满足核电和超超临界火电机组技术要求.     

电渣熔铸过程的数值模拟研究

利用了前人关于熔滴在渣池中行为的研究成果和渣池中有关传热规律的试验资料,考虑到电渣熔铸过程始终有强电流介入,建立了包括金属熔池、两相区和凝固锭在内的电渣锭凝固传热数学模型,模型预测值与试验值吻合较好.运用此模型可预报金属熔池状况,便于现场调整工艺参数.     

电渣熔铸过程中金属熔池深度的数值模拟研究

利用前人关于熔滴在渣池中行为的研究成果和渣池中有关传热规律的实验资料。考虑到电渣熔铸过程始终有强电流介入,建立了包括金属熔池、两相区和凝固锭在内的电渣锭凝固传热数学模型,模型预测值与实验值吻合较好。运用此模型可预报金属熔池状况,便于现场调整工艺参数。     

电渣熔铸钢锭微观组织的模拟研究

电渣熔铸中的工艺参数决定金属熔池的形状和微观晶粒的尺寸及取向,并最终影响熔铸钢锭的质量。本文采用元胞自动机法,借助MATLAB软件,对电渣熔铸钢锭微观组织进行数值模拟研究,同时研究了渣池温度、侧面换热系数、底部换热系数对熔池形状和晶粒取向的影响,为实际生产提供了理论依据。     

固定自耗电极充填法电渣熔铸熔池形状的研究

利用大型有限元分析软件ANSYS,对固定自耗电极充填法电渣熔铸金属熔池形状进行了数值模拟与实验研究。研究发现,当铸锭尺寸为400 mm×70 mm×200 mm时,金属熔池形状在铸锭宽度纵截面呈半椭圆形,金属熔池空间形状呈倒置的驼峰形,移动自耗电极中心处的金属熔池深度最大。实验结果与模拟结果基本吻合,验证了模拟程序的准确性。根据工艺参数对熔池形状的影响,发现移动自耗电极电流与横截面积的相互匹配是固定自耗电极充填法电渣熔铸工艺设计的关键。     

ИЗМЕНЕНИЯ ОКСИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ПРИ ЗЛЕКТРОШЛАКОВОМ ПЕРЕПЛАВЕ

制定了在电渣重熔时截取过渡过程金属熔滴的方法。研究了滾珠鋼电渣重熔过程中熔滴形成、通过渣层过渡、处于金属熔池等三个阶段鋼中氧化物夹杂的变化以及工作电压对重熔钢氧化物夹杂評級的影响,結果表明:电渣重熔过程中,氧化物夹杂的大量去除主要是由于强烈的渣鋼作用而非夹杂在金属熔池內的浮升;在一定范围內,提高工作电压导致重熔鋼氧化物夹杂評級降低。另外,作者根据重熔前后夹杂尺寸、成分及数量的显著变化,指出:在一定条件下,自耗电极中原始夹杂可基本去除,重熔鋼中的氧化物夹杂主要是金属熔池冷却結晶过程中新生成的。金属氧化程度及結晶条件对重熔钢純洁度具有决定性作用。     

电渣重熔过程中氧化物夹杂的变化

制定了在电渣重熔时截取过渡过程金属熔滴的方法。研究了滾珠鋼电渣重熔过程中熔滴形成、通过渣层过渡、处于金属熔池等三个阶段鋼中氧化物夹杂的变化以及工作电压对重熔钢氧化物夹杂評級的影响,結果表明:电渣重熔过程中,氧化物夹杂的大量去除主要是由于强烈的渣鋼作用而非夹杂在金属熔池內的浮升;在一定范围內,提高工作电压导致重熔鋼氧化物夹杂評級降低。另外,作者根据重熔前后夹杂尺寸、成分及数量的显著变化,指出:在一定条件下,自耗电极中原始夹杂可基本去除,重熔鋼中的氧化物夹杂主要是金属熔池冷却結晶过程中新生成的。金属氧化程度及結晶条件对重熔钢純洁度具有决定性作用。     

电渣焊过程中熔剂的去硫作用

在电渣焊接过程中,硫会从电極、母材及渣池进入焊接熔池中,使焊接接头質量变坏,提高了热裂縫的傾向。在灰鑄鈇电渣焊接情况下,硫促使焊縫金屬白口化和片状石墨增大。在焊接球墨鑄鉄时,硫促使形成片状石墨而代替球状石墨。在电渣熔鑄特种优質鋼和电渣填补鑄錠及成型鑄件中,硫的有害影响表現得更为严重。     

电渣重熔M2高速钢共晶碳化物控制研究

采用普通电渣重熔工艺和新型抽锭式电渣重熔工艺制备M2高速钢,研究了熔池深度与局部凝固时间等参数对高速钢铸锭共晶碳化物形貌和类型的影响.结果表明,电渣重熔工艺不改变碳化物类型,两种工艺制备的M2铸锭都存在M6C、MC、M2C三种类型的碳化物.抽锭式电渣重熔工艺通过有效控制电渣锭直径(D=120 mm)、熔速(11 mm/min)及熔池深度(h=50 mm),减少局部凝固时间,促进平直层片状共晶碳化物转变为离异棒状、粒状碳化物,碳化物平均晶粒尺寸小于50 μm.加快冷却速度会降低组织中共晶碳化物的质量分数,同时也会降低共晶碳化物中强碳化物形成元素如W、Mo、V的含量,使更多碳化物及合金溶于基体中.     

熔池深度随电渣重熔过程变化规律的数模研究

通过数据的数学处理,找出了熔池深度与锭高和重熔电流间的规律.这一数学模式可用于描述和预示任意重熔电流时的最大熔池深度及随锭高增长熔池深度变化的趋向.熔池的深浅,影响金属结晶生长方向改变及夹杂物和气体的去除过程.合理控制重熔电流与熔池深度,对改善ESR锭铸态组织和材料品质是有益处的.     

Die steels for high-speed automatic hot die forging machines

Conclusions Steel 3Kh3M3F produced by ESR has the best combination of strength, hardness, and toughness, and also resistance to crazing. The life of punches made of this steel was double that of standard steel 3Kh2V8F and considerably higher than that of steels with a higher carbon content (0.4–0.5%).The life of 3Kh3M3F punches (ESR) was three to four thousand bearing races higher than that of the same steel melted in an open furnace.These data lead us to recommend that punches for high-speed water-cooled presses be manufactured from steel 3Kh3M3F (ESR) with the following chemical composition: 0.26–0.34% C, 2.8–3.3% Cr, 2.5–2.9% Mo, 0.40–0.60% V (ChMTU-1-963-70).The following heat treatment is recommended: preliminary heating in an electric furnace at 500–510°, salt bath at 850–860°, and salt bath at 1040±10°. The parts should be quenched in oil with a temperature of 120–150°. The first tempering after quenching should be conducted in a salt bath at 600° for 2 h, with cooling in air. The second tempering should be conducted in a salt bath at 560° for 2 h, with cooling in air. The hardness of the parts after heat treatment is HRC 49–51.All-Union Scientific-Research Institute of the Bearing Industry. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 11, pp. 20–25, November, 1973.     

三相电极电渣重熔系统中的磁流体流动和传热分析

建立了三相电极电渣重熔的全耦合三维非稳态模型,研究了电渣炉内的电磁现象、两相流动、传热以及凝固现象。其结果表明:大量的电流流经金属熔滴和熔渣,极少数的电流流经凝固锭。焦耳热功率密度的最大值出现在电极周围和金属熔滴中。高温区位于渣池上部的中心,渣池的平均温度随电流的增大而升高。金属熔池为扁平的U形轮廓,当电流升高时熔池加深并且加宽。     

电渣重熔体系内熔渣流场的数学模拟

建立了电渣重熔体系内电磁力作用下熔体流场的数学模型，并将其应用于在结晶器直径为２００ｍｍ的实验室装置上以ＣａＦ_２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ_２Ｏ_３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ系熔渣进行的低碳低合金钢重熔过程（电极直径７６ｍｍ，３０００Ａ（ｒｍｓ））。合理选取模型参数值，计算了电磁力作用下体系内渣池的流场。结果表明，在电磁力作用下，渣池内形成沿结晶器壁向上，经熔渣自由表面和电极端部锥面又沿体系对称轴向下流动的两个旋涡，最大流速区约位于渣池内体系对称轴中部，涡心基本上位于半渣池中央略偏左、右下方的区域。对一些假想工况下的情形作了模拟，考察了重熔电流、填充比和电极端部形状对重熔体系内渣池流场的影响。与一些物理模拟结果作了比较。     

电渣重熔体系内磁场的数学模拟

基于Ｍａｘｗｅｌｌ方程组及有关的电磁场理论，提出了更切合实际情况的电渣重熔体系内磁场的数学模型，并应用于结晶器直径２００ｍｍ的实验室重熔装置．对直径７６ｍｍ低碳低合金钢电极的重熔过程（３０００Ａ（有效值），ＣａＦ２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ２Ｏ３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ渣系），结果表明，磁场强度的幅模在电极内沿端部锥体形成方向不断增大，至接近锥顶处达最大值，约为２．６×１０４Ａ／ｍ，此后在渣池、锭子熔池、液固两相区和固态锭子内沿轴向向下逐渐减小；沿半径方向，在电极和渣池内呈现一峰值，在液、固金属区内则单调增大至边界条件限定值．对在直径１４０ｍｍ的结晶器中以直径８０ｍｍ的电极和ＣａＦ２＋ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ渣系生产高速钢（Ｍ２）锭的过程，以该模型估计的重熔体系渣池和金属熔池内磁场强度（幅模）的大小和分布与实测结果较相吻合．该模型可作为研究电渣重熔体系内熔体流动，传热和传质过程的基础．     

130t电渣炉的技术特点

文章介绍了130 t电渣炉的技术特点及生产情况。生产结果表明,130 t电渣炉可以生产出优质电渣锭。     

盐浴组成对TD法盐浴渗钒涂层性能的影响

采用硼砂盐浴和混合盐浴两种不同类型的盐浴在几种钢表面进行渗钒,并对渗钒涂层的组织、性能进行比较,发现混合盐浴比硼砂盐浴渗钒的速度快,且混合盐浴能降低处理温度,在相同工艺条件下,混合盐浴渗钒层的晶粒度比硼砂盐浴的小,且渗钒层的硬度比硼砂盐浴的高。     

钢丝水浴淬火技术探讨

介绍了钢丝水浴淬火的原理和淬火介质聚丙烯酸钠(ACR)的特性。结果表明,经ACR水浴处理的钢丝力学性能比较稳定,奥氏体化温度较高的钢丝经水浴处理后抗拉强度较高;经ACR水浴和铅浴淬火处理的钢丝组织以索氏体为主,但ACR水浴处理的钢丝中铁素体较铅浴处理后的要多,抗拉强度比铅浴处理后的低30 MPa。     

Mn18Cr18N护环钢电渣重熔工艺的研究

通过对10t电渣炉电气特性的分析,确定了渣池输入功率最大时的临界电流值。理论分析了供电制度、电极直径、渣系和钢种对电渣重熔钢锭表面质量的影响机理。钢锭侧面凝固前沿位置即金属熔池具有无圆柱部分是判断电渣锭表面质量优劣的基本依据。工业试验和理论分析阐明了改善Mn18Cr18N电渣重熔钢锭表面质量的主要措施,并提出了合理的重溶工艺制度。