Mg-9Al合金铸造凝固模型

在热力学基础上建立了Mg-9Al合金的铸造凝固模型,考察了Mg-9Al合金在铸造凝固条件下的固相分数、体积收缩和微观偏析行为,模拟结果表明．在本凝固条件下．合金实际凝固结束温度在共晶温度附近而不是固相线温度．凝固过程中的体积变化也是非线性的,在凝固初始阶段收缩较大:当剩余液相到达共晶成分时收缩较小,在凝固后期由于发生共晶转变．产生剧烈的凝固收缩,模拟结果与实验测试相符合．

棒状共晶的凝固模型

基于定向凝固胞晶与Ｓａｆｆｍａｎ－Ｔａｙｌｏｒ指的相似性，给出了棒状共晶凝固模型，得到表述的相间距选择规律，并用ＭｎＳｂ／Ｓｂ共晶生长实验证实了模型的有效性。发现ｎｆ／ｎｆＭｎＳｂ／Ｓｂ和ｆ／ｎｆＭｎＢｉ／Ｂｉ，Ｓｉ／Ａｌ棒状共晶有非常接近的耦合参数σ_ｅｆｆ，结构特征上表现为相间距选择的相似性。

考虑比重偏析的锌铝合金凝固模型

提出了一个新的凝固模型 ,通过对ZA2 7合金凝固特性的分析 ,用微元分析法建立了连续方程、动量守恒以及能量守恒方程 ,并在三维直角坐标系中用有限差分法进行离散。该凝固模型能较好地解决凝固过程中的流动现象 。

挤压铸造Al_2O_3／Al─Si合金复合材料的凝固组织与凝固模型

利用挤压铸造技术制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料，研究了这种复合材料的凝固组织．结果表明，氧化铝纤维可作为铝硅合金中硅相非自发形核的衬底，但是未观察到纤维对α相的细化作用；氧化铝纤维与浸渗压力影响了复合材料的凝固过程，复合材料具有不同于普通基体合金的最终凝固组织．基于实验结果和凝固理论，提出了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料的凝固模型．

基于遗传算法的板坯连铸凝固模型表面喷雾冷却优化研究

目的对连续铸造过程中凝固模型表面喷雾冷却进行优化,实现表面温度的最优冷却。方法分析板坯的连铸工艺过程,推导板坯连铸的凝固模型,获得热传递方程式,对冷却过程的边界条件进行约束。对凝固模型进行仿真验证,与基准温度变化曲线进行比较。结合具体实例确定冷却过程中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索最优解,对相关参数进行仿真。结果和优化前相比,优化后板坯凝固过程中单位时间内温度变化波动较小,水流量密度最大值约为35 L/(m^2·s)。结论优化后的板坯连铸过程中单位时间内喷雾冷却温度变化均匀,喷水量较少,能避免板坯连铸凝固模型表面裂纹的产生,提高产品的质量,效果较好。

方坯连铸三维动态凝固模型有限元模拟

方坯连铸三维动态凝固模型能够真实反映工艺参数变化时的温度动态调节过程,考虑数值求解计算量大和计算速度慢等难题,改变铸坯横断面节点和单元网格的人工生成模式为自动生成模式,采用密度函数和网格质量评价函数,控制节点和单元网格及优化网格形状以保证网格划分的合理性;引入单元节点商和节点商及节点最大最小编号为约束条件的优化方法优化节点编号,缩小带宽节约存储空间。仿真结果表明,动态凝固模型采用有限元网格自动生成和优化方法以后具有更高的计算速度和计算精度。

凝固模型在方坯连铸二冷改造中的应用

根据连铸坯凝固传热的特点，在电炉厂小方坯的连铸机二冷改造过程中，建立了二维的传热模型。对改造前后的系统进行分析，为二冷系统的改造提供了理论依据，进而实现二冷三段和四段汽雾改造。

弯月面下开始凝固的连铸冶金效果和凝固模型

钢铁科学研究所（Ｉｒｓｉｄ）和比利时国立冶金研究中心（ＣＲＭ）开发了一种新的连铸方法，该方法能使坯壳凝固不受结晶器中钢水表面搅动的影响。具有良好表面状态的小方坯（１５５ｍｍ×１５５ｍｍ）能以２ｍ／ｍｉｎ的拉速得到（振痕１００μｍ，一次晶粒尺寸减小）。同时又与南希矿院合作，在这种新方法中，成功地开发了凝固初期的数学模型和物理模型。

一种合金枝晶凝固微观溶质再分布统一模型

简要概述了合金枝晶凝固微观偏析解析模型化研究进展.基于对具有任意枝晶形貌及任意固相反扩散(SBD)效应的合金凝固过程中微观/宏观溶质传输行为模型化,提出了微观溶质再分布新模型,并进行了不同凝固速率、不同枝晶形貌及SBD效应的Al-4 5%Cu合金与Fe-0 5%C基碳素钢枝晶凝固的模型对比计算.研究表明,所建模型具有包含多种影响因素与统一性的特点,以及模型计算的可行性与有效性.

高碳钢方坯连铸凝固模型研究与应用

本文依据湘钢现场条件,建立了连铸方坯(150×150、240×240mm^2)凝固传热数学模型;它可应用于确定连铸二冷配水和连铸凝固过程的工艺分析。

宽板坯轻压下区固液相凝固收缩模型的研究

根据铸坯坯壳凝固线收缩量与温度变化的关系及两相区固-液相的物质守恒规律,建立了宽板坯固液相凝固收缩模型,利用连铸宽板坯实际生产工艺条件,分析了拉坯速度、浇注温度等因素对铸坯凝固前沿补缩量的影响规律。研究结果表明,同一拉速、浇注温度条件下,铸坯凝固前沿所需补缩量随距弯月面距离的增加而逐渐减小;冷却条件相同,拉速及浇注温度对铸坯凝固前沿所需总补缩量的影响很小;凝固坯壳对减小轻压下作用于凝固前沿压下量的贡献量约为17.2%。

宝钢厚板连铸机结晶器凝固传热模型的研究和开发

以宝钢厚板连铸机结晶器一冷传热过程为研究对象,结合高温铸坯在结晶器内的实际热量传输规律,建立了宝钢厚板连铸机结晶器凝固和传热模型。结晶器内凝固传热过程分为凝固坯壳传热、缝隙间传热和结晶器铜板传热,其中结晶器缝隙间传热模型综合考虑了气隙、保护渣和振痕对传热的影响。利用Fortran语言对模型进行编程,开发出相应的结晶器凝固和传热仿真软件Moheat。结合厚板连铸机结晶器生产数据,对模型进行了验证,所得计算结果符合实际测量值。利用该软件能够对不同生产工艺下的凝固坯壳厚度、坯壳表面温度、结晶器铜板温度、冷却水温差以及结晶器理想锥度等进行计算,分析和优化结晶器一冷制度,指导连铸生产。

不锈钢连铸板坯凝固传热数学模型

连铸坯的凝固过程是通过水冷结晶器和二次喷水冷却区把钢液热量带走使之转变为固体,而凝固过程的热状态决定了凝固壳生长,液相穴深度和坯壳的温度场,也影响到铸坯质量和铸机生产率。本文结合不锈钢板坯连铸的生产实践,建立了凝固传热数学模型和计算程序,根据确定的铸坯冷却的冶金准则,对不锈钢板坯二冷水的配制进行了优化计算,得到了计算二冷水的经验式.同时得到了不同断面和过热度条件下的工艺操作图,以选择合适拉速和二冷水量,预测液相穴长度和矫直点铸坯表面温度。

连铸结晶器凝固传热模型研究

以连铸结晶器内凝固传热过程作为研究对象,结合高温钢液在结晶器内的实际热传输过程,建立连铸结晶器凝固传热通用仿真模型.模型充分考虑凝固铸坯与结晶器间的缝隙对传热的影响.利用Visual Basic 6.0程序开发出相应的结晶器凝固传热仿真软件,计算得到铸坯表面温度,坯壳厚度,结晶器锥度等与生产相关数据,并利用钢厂连铸机结晶器的生产数据对模型进行验证,所得结果均与实测值相符.该模型能够为连铸生产工艺的确定和调整提供理论依据.

厚板坯连铸二冷凝固传热模型的研究与应用

以鞍钢厚板坯连铸机为目标机型,按照传热学理论建立连铸二冷凝固传热数学模型。应用此模型对X65管线钢和船板钢的连铸过程进行仿真模拟,模拟结果同实测值基本吻合,验证了模型的可靠性。

凝固模型在方坯连铸二冷改造中的应用

根据连铸坯凝固传热的特点,在南钢电炉厂小方坯连铸机二冷改造的过程中,建立二维的传热模型。对改造前后的系统进行温度场分析,为二冷系统的改造提供了理论依据,进而实现二冷三段和四段气雾改造。

铸坯凝固传热模型的研究

连铸过程是一个连续的散热过程,在这个过程中,只有建立准确的铸坯凝固传热数学模型,才能模拟铸坯的凝固过程,对不同冷却段的铸坯的表面温度进行预测,从而帮助建立更为可控和准确的二冷配水制度,提高铸坯质量。文章从传热、钢水流动和凝固三个阶段建立起铸坯的冷却凝固传热数学模型,弥补了单纯根据传热现象建立凝固传热数学模型的不足之处,使模型更为准确地预测铸坯的表面温度。

在钢上熔敷有色金属的新方法——模型凝固焊接法

以前,将铜、镍、锡等有色金属熔敷在钢表面制成复合材料部件的方法是浇铸法和浸渍法。最近研究成功的一种称为模型凝固焊接法(mold solidification welding)具有上述两种方法的优点,在工业上有着十分广阔的应用前景。1 基本概念模型凝固焊接法是在浸渍法的基础上发展起来的,其原理如附图所示,由三个步骤组成。

易切削非调质钢凝固过程及钢中MnS析出规律

利用Thermo-Calc热力学软件计算研究YF45MnV钢中MnS的平衡析出规律及凝固过程中各元素的偏析行为对MnS析出的影响。结果表明:MnS平衡初始析出温度为1421℃,初始析出温度随C、Si、Al含量增加而降低,随Mn、S含量增加而升高;Scheil凝固过程中,计算得到Mn、S的平衡分配系数分别为0.70、0.02,二者随着凝固过程进行在剩余液相中不断偏析富集,达到平衡浓度积后析出MnS。真空感应炉冶炼不同S含量(0.025%~0.065%)的实验钢,发现钢中硫化物主要为大量细小II类MnS+少量尺寸较大的III类MnS。随S含量的提高,大尺寸MnS数量增加,沿晶界偏聚分布的情况更为严重。