一种针对冶金流动过程的CFD可视化系统开发

介绍一种采用VTK设计的针对冶金流体流动过程的数值分析可视化系统,以钢水流体为例分析其在数值计算前、后处理中的应用。实践证明,该系统能很好地应用于高温流体处理中,并且具有快速、高效、易扩展的特点。     

喷射成形超高碳钢的组织与力学性能研究

研究了热轧及热轧后立即等温退火的控制轧制工艺对喷射成形超高碳钢的组织及室温力学性能的影响,分析了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系。结果表明,采用热轧后立即进行等温退火的控制轧制工艺,可得到层片珠光体与碳化物颗粒的有序混合组织,大大提高了喷射成形超高碳钢的室温综合力学性能,且工艺相对简单;同时采用热轧处理后,产生的片层状珠光体组织能够有效提高超高碳的加工硬化率,进一步通过减小片间距,可以获得更高的强度。     

双辊薄带连铸过程数值模拟

针对双辊薄带连铸过程,使用了耦合湍流流动和凝固传热的三维数学模型,模拟计算了使用楔型布流系统浇注时,连铸熔池内钢水的流动形态和凝固情况。结果表明,楔型布流系统可使钢水在熔池内合理分布,有利于均匀凝固。     

六流边铸中间包内钢液流动的数值模拟

计算机模拟仿真作为一种参数优化的有效工具，在过程冶金中的应用已越来越广泛。对六流连铸中间包内钢水流动进行了计算机模拟研究后发现，原中间包设计存在不足，提出了优化的设想。     

喷射成形过程雾化金属颗粒行为的数值模拟

采用CFD软件对喷射成形工艺过程雾化室内金属颗粒的行为进行了模拟,研究了不同雾化压力下、不同粒径的金属颗粒运动轨迹及温度变化情况。模拟结果表明,随着雾化压力的增大,金属颗粒的运动速度明显增加,金属颗粒到达沉积器上的温降更加显著,且颗粒运动轨迹的锥形区域扩散角减小;在相同的雾化压力下,粒径较大的金属颗粒在雾化室内的飞行速度和温降速率明显小于粒径较小的颗粒。     

连铸坯凝固终点测定

通过对宝钢连铸板坯的射钉检测，确定了连铸二冷研究模型和凝固固坯壳厚度的适用条件和范围，为现场生产过程中改变连铸二冷工艺参数、实现高拉速和热送－热装提供了依据。     

大型板坯连铸机中间包的水模研究

本文介绍了对宝钢大型板坯连铸机中间包进行的水力学模型的实验研究。根据相似原理,以水模拟钢液在中间包内的流动特征。通过改变挡墙、塞棒等参数,测定停留时间分布曲线,分析了影响中间包内流体流动的因素。     

喷射成形高温合金FGH4096的热变形行为

采用THERMECMASTOR_Z型热模拟试验机,研究了喷射成形高温合金FGH4096在变形温度为1 060～1 180℃、应变速率为0.1～10 s-1的等温热压缩变形行为.试验表明,在1 120℃以上变形的试样发生了动态再结晶;1 090℃以下变形的试样发生了动态回复.喷射成形FGH4096高温合金最佳热变形温度为1 120～1 180℃,最佳应变速率为0.1～5 s-1.通过表观激活能的计算讨论了喷射成形FGH4096高温合金热变形机制.     

残余奥氏体量与喷射成形雾化喷嘴特性的关系

在相同条件下,采用自行研制的BS喷嘴和原MIT喷嘴喷射后得到喷射成形高速钢圆坯件,比较其显微组织、硬度、密度和残余奥氏体量的分布.结果表明:自行研制的BS喷嘴喷射成形高速钢的圆坯显微组织与MIT喷嘴喷射后的显微组织相近;经过X-射线衍射分析可知前者圆坯中残余奥氏体含量比较高,以致圆坯的密度大,而硬度小.残余奥氏体含量高表明自行研制BS喷嘴的冷却性能强于MIT喷嘴.自主研制的BS喷嘴可以达到MIT喷嘴的性能要求.     

喷射成形技术在高合金工模具钢中的应用

采用喷射成形技术制备了几种高合金工模具钢,并与其它工艺生产的同成分钢种作了比较。喷射成形工模具俐具有均匀细化的等轴品组织,经过热加工和球化退火处理,可以获得与粉末冶金工模具钢相似的球化组织和硬度值,从而为顺利地进行后续淬、回火热处理创造条件。利用喷射成形技术制备高合金工模具钢具有明显优势,它既能有效解决成分偏析、组织不均匀性、网状碳化物等问题,又能明显简化生产工艺,降低生产成本和能源消耗等,具有明显的潜在市场竞争力。