热铸型陶瓷包埋料的研制和铸造精度的检测

目的 :根据新型热铸型玻璃陶瓷的性能 ,研制出专用包埋材料 ,并对其性能和铸造精度进行检测。方法 :通过组分筛选和工艺合成得出优选配方 ,对包埋料的物理性能进行检测 ;并用研制的包埋料铸造陶瓷全冠 ,用片切法观察代型与全冠之间的粘固膜厚度。结果 :热铸型陶瓷包埋料为石英磷酸盐包埋料 ,凝固时间 8.5 -9min ,凝固膨胀率 2h后为 0 .5 8% ,80 0℃热膨胀率为 0 .78% ,总膨胀率为 1.3 6% ,抗压强度 2 4h后 2 9MPa ,80 0℃焙烧后为 17MPa。代型与陶瓷全冠之间的粘固膜厚度 ,与对照组之间无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :热铸型陶瓷专用包埋料具有适宜的凝固时间、膨胀率及抗压强度 ,能够制作出适合性良好的陶瓷修复体。

BFe10白铜管材热冷组合铸型水平连铸凝固温度场模拟

建立了热冷组合铸型（HCCM）水平连铸管材温度场模拟模型,采用实验与模拟相结合的方法修正界面的换热系数条件。所建立的HCCM水平连铸全尺寸模拟模型和所施加边界条件的误差小于6%,可较好地模拟实际传热过程的温度场。模拟结果表明：当拉坯速度由20 mm/min增加到110 mm/min时,两相区宽度由20 mm增加至30 mm;当热型段加热温度由1 150℃提高到1 300℃时,两相区宽度由30 mm减小至12 mm;当冷型段冷却水流量由300 L/h增加到900 L/h时,两相区宽度由30 mm减小至20 mm;当采用增加热阻的改进铸型结构时,两相区宽度由25 mm减小至12 mm。d 50 mm×5 mm BFe10管材HCCM水平连铸合理的制备参数为：熔体保温温度1 250℃,连铸拉坯速度50~80 mm/min,热型段加热温度1 200~1 300℃,冷型段冷却水流量500~700 L/h。

热冷组合铸型水平连铸Cu-0.36Be-0.46Co合金带材冷轧过程中显微组织和力学性能变化

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸工艺制备300 mm(宽)×10 mm(厚) Cu-0.36%Be-0.46%Co(质量分数)合金带材,对连铸带材进行冷轧,研究轧制过程中合金显微组织和力学性能的变化规律与变形机理。结果表明:连铸带材具有沿长度方向的柱状晶组织,表面质量好,断后伸长率达到35%,无需表面处理可直接进行大变形冷轧加工,无中间退火的累积冷轧变形量达98%。当变形量较小时(20%),变形机理为位错滑移,形成大量弥散分布的位错和位错胞;当变形量为40%时,合金中出现形变孪晶,且孪晶与位错胞相互作用形成长条状位错胞;当变形量超过60%时,形成切变带,发生明显的微区晶体转动;随着变形量的进一步增大,切变带数量增多且相互作用,使晶粒明显细化。抗拉强度和硬度由铸态的353 MPa和HV 119分别升高至冷轧变形量95%时的625 MPa和HV 208,断后伸长率则由35%降低至7.6%。该结果可为发展铍铜合金带材HCCM水平连铸-冷轧短流程高效加工方法提供实验依据。

热型连铸工艺凝固过程的数值模拟

采用直接差分的方法对热型连铸工艺凝固过程的稳定温度场进行了模拟，绘制了热型连铸工艺凝固过程的温度曲线，分析了铸型出口温度、冷却条件、连铸速度和型内金属液温度对凝固温度曲线的影响．铸型出口温度、冷却条件、连铸速度依次为影响液固界面的主要因素，型内金属液温度对液固界面的影响很小．

冷型热阻角对HCCM水平连铸BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的影响

提出在结晶器冷型底部设置气隙热阻以提高热冷组合铸型（HCCM）水平连铸 BFe10-1-1管材周向组织和力学性能均匀性的方法，研究热阻角对连铸传热行为、管材周向组织和力学性能均匀性的影响。结果表明：未设置热阻时，管材上部和下部组织均由“V”形柱状晶组成，侧部组织为与轴向呈夹角29°~36°的柱状晶，周向的柱状晶形貌和数量分布不均匀，其周向不同部位的抗拉强度和断后伸长率差异较大。当热阻角为8°~32°时，随热阻角的增大，管材柱状晶组织与轴向的夹角减小，周向组织和力学性能的均匀性提高。在本实验条件下，BFe10-1-1管材HCCM水平连铸结晶器冷型底部设置合理的热阻角为32°。冷型底部设置热阻使管材周向传热及凝固区周向温度场分布更为均匀，这是管材周向组织和力学性能均匀性提高的主要原因。

轴向取向组织BFe10-1-1管材冷轧加工过程中组织、织构与力学性能的变化

采用热冷组合铸型（HCCM）水平连铸技术制备具有轴向取向组织的BFe10-1-1管材，对管材进行冷轧加工，研究管材的组织、织构与性能的变化。结果表明：HCCM水平连铸管材不需铣面便可直接冷轧加工；无中间退火的累积冷轧变形量可达80％以上；冷轧管表面质量好，轧制过程中无裂纹、裂口和飞边等缺陷；随着变形量的增加，取向组织晶粒内一次枝晶主干间距逐渐减小，由铸态的100-200μm减小到变形量60％时的10-20μm；当冷变形量为60％时，组织中可观察到剪切带，当冷变形量为80％时，组织呈波浪状，枝晶、晶界很难辨认；冷轧过程中管材由铸造织构（主要取向{012}（621））、经过渡型织构{012}（100）（变形量为20％）和{057}〈372〉（变形量为40％），转变为变形量为60％时的Cube织构，当变形量为80％时转变为G织构；随着变形量的增加，冷轧管的抗拉强度和硬度分别由铸态的234MPa和70HV增加至变形量80％时的372UPa和152HV，伸长率由铸态的46．5％降低至80％变形量时的13％。

制备参数对HCCM水平连铸纯铜板坯组织与力学性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸制备横断面尺寸70 mm×10 mm(宽度×厚度)具有强轴向取向柱状晶组织的纯铜板坯,研究工艺参数对纯铜板坯微观组织、表面质量与力学性能的影响。结果表明:在铜液铸造温度1250℃,热型段温度1100~1150℃,冷却水流量600 L/h、连铸拉坯速度20~80 mm/min条件下可以制备出表面粗糙度低、具有沿拉坯方向强取向组织和优良力学性能的纯铜板坯,其抗拉强度为137~141 MPa,断后伸长率为45.1%~61.7%。随着拉坯速度的增加,HCCM水平连铸所制备纯铜板坯的组织均匀性增加,晶粒尺寸变小;热型段温度升高时板坯的柱状晶组织的晶界更加平直;而总体上力学性能受拉坯速度和热型段温度的影响较小。采用HCCM水平连铸,在热型温度为1150℃时制备的纯铜板坯的表面粗糙度小于0.3μm,无需进行铣面可直接进行后续冷加工,可为发展铜板带短流程生产工艺奠定基础。

连铸工艺参数对纯铝管坯组织与力学性能的影响

采用热冷组合铸型连铸制备d 70 mm×5mm纯铝管坯,研究连铸工艺参数对纯铝管坯表面质量、微观组织和力学性能的影响。结果表明:在铸造温度750℃、热型温度700~720℃、冷却水流量1000 L/h的条件下,可连续稳定的制备出内外表面光滑的高质量管坯。当连铸速度为20~60 mm/min时,铝管表面为强轴向取向柱状晶组织,随连铸速度增大,晶粒尺寸逐渐变小。当连铸速度为80~100 mm/min时,铝管外表面组织由柱状晶向等轴晶转变。在热型温度720℃、速度60 mm/min的条件下制备的纯铝管坯具有较优的表面质量和力学性能,内外表面粗糙度均小于1.6μm,管坯抗拉强度为58.4 MPa,屈服强度为20.6 MPa,断后伸长率为28.9%,无需进行铣面可直接进行后续冷加工,有效缩短管材的制备工艺流程。