双辊薄带铸轧中心线偏析机理与实验研究

以薄带铸轧中心线偏析问题为研究对象,从宏观和微观角度分析铸轧薄带芯部偏析的成因与机理,建立完全耦合溶质场、流场、温度场的数学模型。通过数学模型对铸轧铝合金熔池中的Fe、Mn元素分布进行研究。结果表明:理论研究与实验结果基本吻合。熔池区凝固组织以柱状晶形式沿?001?方向迅速生长,同时溶质成分逐渐偏聚于熔池芯部区域,并在Kiss点区域达到最大值。其中Fe元素在Kiss点区域的含量明显高于其他区域的,完全凝固后易产生中心线偏析。随着铸轧速度的提高,辊缝宽度增大,中心线偏析趋势增强。

镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成与抑制

采用光学显微镜、扫描电镜等分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析区域的显微组织与微区成分;用有限差分法模拟了镁合金铸轧过程中的凝固传热与流动过程;在此基础上分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成原因与抑制方法。结果表明:中心线偏析区域的铝、锌溶质元素富集,锰元素在该区域内贫化,该区域的显微组织由细小均匀的等轴晶组成;在铸轧过程中,镁合金熔体在轧辊表面形核,并沿传热方向形成发达的柱状晶,凝固界面发生溶质再分配,溶质在凝固前沿特别是在全凝固点富集,在后续轧制变形过程中形成中心线偏析;铸轧速度显著影响铸轧凝固传热与流动过程,调整铸轧速度将全凝固点位置控制在合理位置时,可利用供液端过热镁合金熔体引起的强迫流动,改善镁合金铸轧凝固过程中的溶质扩散条件,从而抑制中心线偏析的形成。

板坯连铸中心线偏析的预测模型

采用混相理论建立板坯连铸中心线偏析的数学模型 ,将能够描述各向异性结晶过程的枝晶渗透率公式引入模型中·通过对一典型板坯连铸过程的模拟分析 。

消除连铸板坯中心线偏析技术的发展

可控平面压缩工艺,可以稳定地将连铸板坯中心线偏析减少到枝晶间显微偏析的水平。

连铸板坯中心线偏析形成机制与轻压下技术

针对连铸板坯中心线偏析,利用原位分析技术对中心线区域进行扫描。发现连铸板坯中心线区域的宏观偏析由正偏析带和负偏析带共同组成,其中碳、磷、硫这3种元素在中心线正偏析带周围有明显的负偏析带。对这种其周围存在负偏析带的板坯中心线偏析提出了相应的形成机制。最后根据形成机制近似推断了轻压下技术中压下速率与临界固相率这2个重要参数,推断结果与前人的研究比较一致。同时也进一步表明所提形成机制的合理性。

工艺参数对双辊薄带铸轧中心层偏析影响

双辊薄带铸轧过程中工艺参数对中心层偏析有重大影响,针对双辊薄带铸轧机的特点,利用多相流技术建立完全耦合溶质场、流场、温度场的数学模型,对铸轧熔池中液相-液固两相-固相同时存在的复杂凝固过程进行模拟仿真,研究分析铸轧熔池中Mg、Si元素溶质场与流场分布特征,对比研究不同工艺参数(浇铸温度、辊缝宽度)对铸轧薄带中心层偏析的影响规律,并结合铝合金6061的铸轧实验对结论进行验证。

高强钢拉伸样断口中心分层渐进失效分析

为探讨高强钢热轧板带在力学性能检验中出现严重的拉伸样断口中心分层现象,结合HG70C钢试验设计不同拉伸应力级别的试样,并通过金相检测和电镜观察拉伸样断口截面中心偏析带组织和裂纹的演变,从微观上分析拉伸样断口芯部分层的渐进过程,为改善钢材拉伸性能建立了实验依据。研究表明,中心偏析带颈缩阶段由于承受三向拉应力作用,导致珠光体带组织被拉长变细,并沿Z向扩展;分层断口裂纹是在应力加载过程中逐步产生的,当载荷超过屈服强度时,在芯部区域存在的大量铌钛夹杂物边缘处诱发微裂纹,随着拉伸应力的增大,微裂纹相互连接,形成裂纹孔洞贯通平台,最终产生层状分离断口。

热轧中厚板延伸率不合格原因分析

针对热轧中厚板在拉伸试验中出现延伸率不合格的问题,通过对拉伸试样断口形貌、断口区域的金相组织分析,认为钢板中夹杂物含量较高、中心线偏析和粒状贝氏体组织的出现是造成钢板延伸率不合格的主要原因。

连铸55SiMnVB钢的偏析与力学性能研究

本文对连铸55SiMnVB钢的偏析特征及形成原因作了分析;检验了55SiMnVB钢扁簧的力学性能;并针对重庆特殊钢厂铸机的具体情况提出了改善偏析的措施。

镁合金铸轧凝固过程与铸坯组织特征分析

数值模拟了镁合金铸轧凝固中传热与流动过程,分析了铸轧速度对铸坯凝固温度场、流场的影响。制备了镁合金铸轧板坯,采用金相显微镜、扫描电镜等分析了板坯组织、形貌及成分分布特征。根据数值模拟结果与铸坯组织特征,分析了铸轧板坯中心线偏析形成过程。结果表明,镁合金铸轧速度显著影响铸轧区熔体的传热与流动过程,并决定铸坯全凝固点位置;铸轧区中熔体沿垂直轧辊面间存在强烈的热交换,铸坯沿传热反方向形成发达的柱状晶,溶质元素在凝固前沿固液界面处发生溶质再分配,Al、Zn元素在上下凝壳焊合位置富集,形成中心线偏析。