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结晶器内连铸小方坯凝固过程及应力分布的有限元数值模拟 总被引:8,自引:1,他引:7
建立了结晶器内连铸坯凝固传热及弹塑性应力分析有限元数学模型,模型中引入与气隙相关的传热边界条件修正平均热流量方程考虑了材料力学性能,屈服函数随温度和应变速率的变化,研究了角度气隙对坯壳凝固行为和力学行为的影响。 相似文献
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在实验室立式连铸机上对碳素结构钢Q235B进行了电磁软接触连铸实验,测量了结晶器内磁场分布和Sn--Pb--Bi合金熔体弯月面形状. 结果表明,采用电磁软接触连铸技术, 可以显著改善铸坯表面质量; 当电源功率达到最佳值时, 振痕完全受到抑制, 铸坯表面光洁; 但当电源功率过大时,铸坯表面出现波浪形振痕. 分析认为, 铸坯表面质量得到改善是高频电磁场的Lorentz力效应和Joule热效应共同作用的结果;当电源功率过大时, 分瓣结晶器 内的磁场分布不均匀,沿结晶器周向呈波浪形分布, 加之钢水液面波动也更加剧烈,因此在铸坯表面产生波浪形振痕. 相似文献
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Jeffery A. Aguiar Pratik P. Dholabhai Zhenxing Bi Quanxi Jia Engang G. Fu Yongqiang Q. Wang Toshihiro Aoki Jiangtao Zhu Amit Misra Blas. P. Uberuaga 《Advanced Materials Interfaces》2014,1(4)
Nanostructured materials and their interfaces have attracted recent interest for their functionality in a wide variety of different applications. However, the origins of these properties in several instances remain unknown. One promising aspect of nanomaterials is their role in materials design for mitigating radiation damage. In particular, engineered radiation tolerant materials would exploit the presence of internal interfaces to act as recombination centers and suppress damage accumulation. Realizing this promise, however, requires a fundamental understanding of how radiation‐induced defects interact with interfaces. Thus, studying the interfacial atomic structure and chemistry before and after irradiation is critical. In this study, we have performed transmission electron microscopy on a series of pristine and ion‐irradiated oxide interfaces to probe radiation‐induced effects. The CeO2/SrTiO3 interface, chosen as a model system for these studies, is characterized by differences in SrTiO3 terminations or steps. Our salient result is that steps are centers for preferential amorphization in SrTiO3, which we attribute to defect flow across the interface induced by non‐stoichiometry in CeO2. The study concludes the interfacial atomic ordering in the form of steps thereby modifies the response to ion irradiation and suggests interface patterning as another parameter to functionalize radiation tolerant materials. 相似文献
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以低熔点合金Sn-32Pb-52Bi作为钢液的模拟介质进行静态热模拟试验,研究频率为1 500 Hz下不同液位、功率等参数下圆坯中频电磁软接触连铸结晶器内弯月面行为的变化规律.结果表明,中频感应电源产生的中频磁场相对于高频磁场具有较强的渗透能力,所以很容易通过分瓣体结晶器的切缝处而作用到液态金属上,并且只需要较小功率就能获得与高频磁场较大功率下的弯月面高度;随着电源功率的增加,弯月面高度也随着增大,同时也加剧了金属液表面的波动;试验时将线圈位置尽量靠近结晶器口部位置安装,有利于弯月面形变的增大和弯月面稳定性的增强;在浇注拉坯时应使浇注液面尽可能的控制在感应线圈高度中心偏下的位置. 相似文献
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研究了Fe-25Cr-12Co合金在不同拉速下对定向凝固组织以及磁场施加对合金热处理组织及磁性能的影响。用金相显微镜和TEM对合金的显微组织和结构进行分析,用型振动样品磁强计对合金进行磁性能测试。结果表明,提高拉速有利于减少合金中σ析出相但不利于合金的取向生长。磁场热处理有利于促进α1粒子由颗粒转变为长形状,并且改变合金磁性能,合金在平行于磁场方向的磁性能好于无磁场条件,而合金垂直于磁场方向的磁性能低于无磁场条件。 相似文献
30.
基于Al-Bi过偏晶合金凝固通过难混溶区阶段产生的液-液相分解及分离的运动行为,采用两相体积平均法,对质量、动量、能量、组分及液滴密度守恒方程进行数值模拟,计算中考虑了形核、扩散长大、Stokes运动及Marangoni运动等多种复杂物理现象的耦合作用,分析了两相运动速度、第二相尺寸分布、第二相体积分数分布以及液滴密度分布对过偏晶合金凝固的显微组织演变及宏观偏析的影响。结果表明,过偏晶合金凝固过程中显微组织演化在不同阶段的主要影响因素不同:凝固初始阶段主要以形核和扩散长大为主;凝固中期和后期第二相迁移运动行为将逐渐占主导作用。凝固过程中,铸件顶角位置首先获得过冷度驱动形核,并以较快的形核速率达到最大形核密度。随着凝固过程不断地进行,第二相小液滴受到的Marangoni力约为Stokes粘滞阻力的两倍,开始由铸件顶角和边缘低温区向中心高温区聚集。凝固时间为1 s时,铸件顶角和边缘第二相小液滴的生长直径和第二相体积分数大于铸件中心位置,而凝固时间为5和7 s时,第二相小液滴直径随铸件中心距离变化的曲线斜率随凝固过程的进行而逐渐变缓,长大速率逐渐变慢。 相似文献