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板坯凝固过程夹杂物运动行为 总被引:1,自引:0,他引:1
本文使用离散相模型,利用数值模拟的方法对结晶器中的钢液流动、传热、凝固以及夹杂物的运动进行了耦合计算。通过追踪夹杂物的运动轨迹,并在钢渣界面处对夹杂物进行采样分析,最终计算出夹杂物在结晶器中的上浮率。研究表明,夹杂物在结晶器中的上浮率与其尺寸及拉速的大小均有关系,但受夹杂物密度的影响很小。夹杂物越大、拉速越小,越有利于夹杂物上浮至自由液面。小颗粒夹杂在结晶器中并不能被有效去除。对于粒径为50μm的夹杂物,当拉速为1m/min时其上浮率仅为46%,有37%的夹杂物被凝固坯壳捕捉,主要分布在铸坯表皮下10~25mm处。夹杂物被宽面坯壳捕捉的位置多集中在宽面靠近窄面处,在水口下方被捕捉的夹杂物较少。以往的研究认为只要夹杂物上浮至钢渣界面就能够被保护渣吸收,J.Strandh等的研究表明,夹杂物能否被吸收还取决于保护渣的粘度和润湿性等因素。因此,对于粒径较小的夹杂物,必须在精炼后的软吹氩过程中适当增大钢液的静置时间,尽量减少钢液中小颗粒夹杂的数量。另外,结晶器保护渣的选用对钢液中夹杂物的去除也很重要,不仅要满足其对钢液的保温润滑作用,还要考虑其对夹杂物吸附的影响。 相似文献
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在铸钢冷却壁中不同深度不同位置安装了60支热电偶,通过热态试验的方法测试了铸钢冷却壁温度场分布,并首次在铸钢冷却壁上安装了应变片,对其应变分布进行研究,利用ANSYS计算软件对肋的高度和镶砖热导率情况进行了计算.在炉温1100℃无渣皮条件下,铸钢冷却壁热面最高温度在600℃左右,低于铸钢相变温度;冷面中心线部位应变在-500×10-6左右,四周平均应变在-300×10-6左右;对2号水管进行了热阻分析,证实了冷却水管与基体之间熔合充分,不存在气隙;验证了铸钢特殊的屈服现象,在热冲击后应变分布得到明显改善.数值计算结果显示,降低肋的高度后,热面最高温度迅速下降,采用较高热导率的耐火材料后,热面最高温度有所下降,但效果不是十分显著. 相似文献
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通过不同保温时间的退火处理,获得了具有不同晶粒度的节镍型奥氏体不锈钢试验材料.利用Gleeble-3000热模拟机进行不同变形程度、变形温度的冷加工,分析了变形程度、变形温度和原始晶粒度对形变马氏体含量的影响.对轧硬态节镍型奥氏体不锈钢进行不同温度和时间的热处理,研究了形变马氏体的逆变规律.结果表明,冷加工过程中,变形程度和变形温度对形变马氏体的产生有重要影响,而材料的原始晶粒度对形变马氏体含量没有显著影响.形变马氏体发生逆变的临界温度约为550℃,在800℃时,形变马氏体可以在20 s之内消除. 相似文献
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等轴晶组织对于铁素体不锈钢焊缝区的力学性能,特别是韧性、延伸率等影响很大。总结了在铁素体不锈钢焊缝中等轴晶的形核机理。对于439超纯铁素体,加入钛元素可以在焊缝凝固前的熔融状态析出TiN的析出相,有利于钨极氩弧焊(TIG)的焊缝等轴晶的形成。在短暂的焊接过程中,可以通过控制铁素体不锈钢Ti和N的浓度积以及N的含量等来控制母材TiN最初的析出形态、析出数量;同时,通过Ti和N的合适匹配以及合适的焊接工艺参数保证焊缝区的温度梯度,这些都是焊缝区等轴晶比例的必要控制因素。 相似文献
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通过建立大方坯结晶器内钢液流动、传热、凝固和夹杂物运动耦合模型,研究了浸入式水口结构对结晶器内钢液流动和夹杂物运动的影响,比较了5种不同孔数的水口对应的夹杂物上浮、下沉以及坯壳吸附的比率和速率.研究结果表明:浸入式水口的结构很大程度上决定了结晶器内钢液的流动方式,进而决定了小颗粒夹杂物的运动轨迹.从水口底孔出来的射流中向上回流至液面部分的流股以及从侧孔出来的射流形成的螺旋上升的流股是促进夹杂物上浮的主要动力.只含侧孔的四孔型和双孔型水口在夹杂物去除方面能力最强,对于50 μm的小颗粒夹杂物去除率分别为25%和17%;而带底孔的水口(包括单孔型、三孔型和五孔型水口)去除率基本在10%以下.此外,对于含底孔的水口,铸坯内部夹杂物相对较多,而对于只含侧孔的水口,铸坯表面附近夹杂物相对较多. 相似文献