合金热裂的凝固力学判据

对当前已提出的有关热裂判据进行了分析;基于实验结果及力学强度理论揭示了传统热裂应变理论的不足,提出了热裂为本质塑性断裂及热裂势的概念,并建立了其凝固力学判据。     

薄板坯连铸液芯铸轧铸坯变形特点

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,模拟薄板坯连铸液芯铸轧过程中的坯壳变形,指出液芯铸轧初始阶段坯壳较薄时铸坯纵向伸长可以忽略,但铸轧后期坯壳较厚时铸坯纵向伸长不能忽略.分析影响铸坯纵向伸长的主要因素,给出铸坯纵向塑性应变与坯壳厚度和压下率的关系.     

二冷水流密度分布对板坯温度场影响的研究

采用数值模拟的方法，重点研究板坯连铸二冷水的水流密度沿铸坯宽度方向上分布对铸坯在凝固过程中温度场、应力场和液芯形状的影响规律，加深二次冷却工艺对铸坯质量影响的理论认识，进一步探讨减少板坯“三角区”裂纹的有效手段。     

铝合金高温静态拉伸断裂特性分析

通过对高温静态拉伸条件下合金的应力／应变分析，提出铸造合金凝固热裂为表观脆性而本质塑性断裂；结合拉伸断口的ＳＥＭ分析，揭示了其断裂机制与力学特征的联系。     

新建J4不锈钢板坯连铸机技术特点

J4不锈钢是以Mn和N代替Ni型节镍不锈钢,具有特殊的高温热特性。新建单流J4不锈钢板坯连铸机采取全程无氧化浇注、增大中间包容量、结晶器液面自动控制减少非金属夹杂物;采取动态二冷配水和连续弯曲连续矫直提高铸坯表面质量;并设计采用辊缝自动测量和动态轻压下技术以提高铸坯内部质量。     

板坯连铸粘结过程中粘结点和热点行为研究

粘结漏钢是高拉速下铸机易于发生的重大事故,由于对粘结后坯壳的凝固缺乏认识,生产中在遇到漏钢后常不采用降低拉速的做法,而是迅速停浇,这样不仅影响整个连铸过程的节奏,而且还造成物质上的更大损失。本文以一种粘结机理为基础,详细地讨论了粘结点与热点的概念,并通过计算阐述了通过降低拉速来处理漏钢事故(消除热点)是完全可行的。以某实际铸机及其振动参数为例,当拉速降低到0.4m/min,热点在出结晶器时其凝固坯壳厚度可能超过20mm,可以避免粘结漏钢事故带来的危险。     

高强度油井管用钢带状偏析及其条带型混晶现象研究

摘要：带状偏析组织是影响高强钢服役过程抗腐蚀性能的重要缺陷之一。为了深入揭示轧材中常见的碳化物带状缺陷组织特征,以C110级高强度油井管钢为对象,针对源于铸坯点状偏析的管材带状组织,利用OM、SEM、EDS、EPMA等手段,研究了其热轧材及其调质处理过程不同环节下的晶粒大小分布行为。发现了一种与碳化物带状缺陷相关联的条带型混晶组织。其组织中基体区域晶粒明显粗大,偏析带区域晶粒则相对细小,呈现出与带状组织相似的粗细晶粒相间结构。基于EPMA分析,揭示了带状组织中元素偏析程度与其晶粒尺度的关联性,并利用溶质拖曳理论与第二相粒子钉扎作用解释了合金元素对晶粒生长的影响。     

高强耐蚀管钢点状偏析及带状缺陷的特征与演变

基于钢坯源头对高强耐蚀管钢热轧材与调质材中发现的带状偏析缺陷进行了实验研究。利用OM、SEM、EDS、EPMA等手段,揭示了高强石油套管钢圆坯中存在的各种点状偏析特征及其与热轧管带状组织缺陷的联系,并分析了热轧管和调质管带状缺陷的成因及差异。结果指出,铸坯中存在斑块型和疏松型2类点状偏析,其中均存在较为严重的C、Cr、Mo、Mn等合金元素正偏析,前者偏析区域内还往往存在细小的枝晶亚结构。统计计算表明,铸坯中不同偏析类型在轧材中造成的带状缺陷宽度也明显不同,点状偏析是管材中难以消除的大尺度带状缺陷的源头。热轧管和调质管中带状缺陷组织中均存在明显的合金元素偏析,但前者为珠光体加贝氏体(P+B)组织带状,后者为颗粒型碳化物带状,两者对管材硬度均匀性有不同程度影响。     

连铸坯点状偏析缺陷研究进展

 随着高端用户对钢材均质性要求的不断提高,国内企业和研究学者对连铸坯凝固组织与点状偏析的关注越来越多。点状偏析是管线钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等连铸坯中常见的溶质不均匀性缺陷,其尺寸在半宏观范畴,铸坯横断面上呈斑点状,纵断面上多呈V型,难以在后续的工艺中扩散去除,对产品使用性能具有重要影响。关于连铸坯点状偏析的形成机理已基本达成共识,但当前条件下彻底消除点状偏析仍具有非常大的技术难度。总结了作者近年来的研究工作和已报道的国内外研究成果,重点阐述了连铸坯点状偏析的概念、特征、危害、影响因素、形成机制和调控措施等,以期为其他学者提供一定的启发和参考。     

节镍型奥氏体不锈钢轧板表面脱皮缺陷特征与成因

节镍型奥氏体不锈钢热轧板和冷轧板常见的表面脱皮缺陷对后续产品合格率有着极大的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等手段,观察并分析该脱皮缺陷处的宏观形貌、微观组织及元素成分,探究脱皮缺陷的形成原因。结果表明,热轧板脱皮缺陷表面及纵截面存在明显的嵌入型Cr、Mn金属氧化物,其化学组成与其常见氧化铁皮高度一致。此外,在热轧板脱皮缺陷纵截面EBSD扫描中发现有残余铁素体组织,轧制过程中该处两相组织热塑性差异可能导致微裂纹产生及后续高温氧化,从而表现为热轧板常见的氧化型脱皮缺陷。冷轧板脱皮缺陷来源于热轧板的隐性缺陷,其异常成分与中间包覆盖剂、结晶器保护渣等外来夹杂物基本一致,这些夹杂物在浇注过程卷入铸坯内部且多在冷轧过程得以暴露,并表现为夹杂型脱皮缺陷,形貌上包括直线型脱皮和剥落型脱皮。通过改进连铸中间包与浸入式水口工艺,可有效降低这类不锈钢轧材表面的脱皮缺陷比例。