基于仿真的M54超高强度钢真空自耗重熔工艺优化

采用Meltflow-VAR软件,选取稳态熔速为3.6、3.9、4.2、4.5、4.8、5.1 kg/min六种工艺曲线,对M54超高强度钢Φ660 mm大锭型真空自耗重熔工艺进行仿真。计算结果表明,随熔速增加,熔池深度和体积增加,熔速4.8 kg/min及以上熔池与结晶器完全接触,冷却效果得到改善。一次枝晶间距随熔速增大单调上升,局部凝固时间和二次枝晶间距在3.6~4.8 kg/min范围随熔速增加下降、在4.8~5.1 kg/min无明显变化。选取4.2 kg/min熔速开展工业化试制验证,熔池形状与计算结果吻合良好。钢锭宏观偏析程度较低,但微观偏析(枝晶偏析)的程度可达30%以上。微观偏析在有二次枝晶结构存在的位置与二次枝晶间距正相关,在无二次枝晶结构的位置与一次枝晶间距正相关。综合考虑熔速对熔池形状、枝晶间距、元素偏析的影响,建议稳态熔速优化为4.8 kg/min。

真空镀铝用石墨坩蜗的研究

本文系统地分析了石墨坩埚在真空镀铝过程中损毁的机理，认为石墨坩埚损毁的主 要原因是浸入到石墨微孔中的铝膨胀所致，而腐蚀和化学反应仅是辅助因素。认为提 高石墨坩埚使用寿命的方法是提高石墨原料的密度（假比重）。研究结果已成功应用于 阜新电碳厂的工业生产中，国产坩埚代替进口品，已取得相当可观的经济效益和社会效 益。