Surface quality, microstructure and mechanical properties of Cu-Sn alloy plate prepared by two-phase zone continuous casting

Cu-4.7%Sn （mass fraction） alloy plate was prepared by the self-developed two-phase zone continuous casting （TZCC） process. The relationship between process parameters of TZCC and surface quality of the alloy plate was investigated. The microstructure and mechanical properties of the TZCC alloy plate were analyzed. The results show that Cu-4.7%Sn alloy plate with smooth surface can be obtained by means of reasonable matching the entrance temperature of two-phase zone mold and the continuous casting speed. The microstructure of the TZCC alloy is composed of grains-covered grains, small grains with self-closed grain boundaries, columnar grains and equiaxed grains. Compared with cold mold continuous casting Cu-4.7%Sn alloy plate, the room temperature tensile strength and ductility of the TZCC alloy plate are greatly improved.

Properties and Application of Slide Nozzle Plate for High Oxygen Steel

Several kinds of slide nozzle plate such as A12O3-C-ZrO2, MgO, Al2O3, Spinel-C and A12O3-C SN plate for high oxygen steel used in BaoSteel have been analysed, the appearance and size of the SN plate after using have been measured. The Al2O3-C SN plate has longer service life in casting high oxygen steel, and the wear mechanism of different SN plates is discussed.

n-Al_2O_3/Ni复合镀层的组织与滑动磨损性能研究

用电刷镀技术制得了镍基 n- Al2 O3复合镀层 ,并对镀层的滑动磨损性能进行了试验研究。纳米复合镀层的表面形貌比较细腻 ,镀层中纳米粒子分布均匀 ,与基质金属结合紧密。镀层显微硬度达到 HV70 0 ,比快速镍镀层提高约4 0 %。滑动磨损试验结果表明 ,随着纳米粒子含量的增大 ,镀层的耐磨性提高 ,摩擦系数也呈增大趋势 ;但当镀层中n- Al2 O3粒子的超过 2 .5 6 % (质量分数 )时 ,镀层的耐磨性显著下降。纳米复合镀层的磨损机制以疲劳磨损为主 ,而快速镍镀层以粘着磨损为主。

氧化锆质定径水口损毁机理研究(英文)

部分稳定氧化锆(PSZ)因具有耐高温、优良的抗侵蚀性以及良好的抗热震性而广泛用于连铸用定径水口。实验针对当前PSZ定径水口使用寿命短、易炸裂、抗冲刷性能差以及扩径快等问题,采用连铸现场取样分层分析研究的方法,借助SEM及XRD分析技术,对氧化锆质定径水口的损毁机理进行了系统的分析研究。研究结果表明:高温下稳定剂MgO首先脱溶到界面,固溶的CaO稳定剂分布均匀;随着熔渣渗入,脱溶的MgO稳定剂与固溶的CaO稳定剂发生固溶置换;随着侵蚀进一步加剧,CaO与熔渣反应完后MgO又与熔渣反应而脱溶。稳定剂的不断脱溶,导致氧化锆失稳,由立方相转变为单斜相,相变产生体积效应,从而形成裂纹,氧化锆颗粒破裂,水口强度大幅度下降,发生溶解和剥落。

Nb-Ti-V微合金化船板钢的高温力学性能研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究D36船板钢连铸板坯的高温力学性能,用扫描电镜观察断口形貌,并分析脆化机理。结果表明:不含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区大于1 350℃;其在1 350～950℃时断面收缩率大于80%,具有良好的高温塑性;第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时试样断面收缩率处于41.7%～64%。含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区为熔点至1 250℃;在1 250～950℃范围内,塑性较好;其第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时断面收缩率在34%～73%。为预防铸坯矫直过程裂纹产生,要控制矫直温度在950℃以上。

AlCrN涂层的滑动摩擦学特性研究

采用CETRUMT–2型摩擦磨损试验机,对多弧离子镀制备的AlCrN涂层进行了往复滑动摩擦试验研究。以CrN涂层作为对比,采用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)分析了涂层的磨痕,探讨了AlCrN涂层的磨损机理。结果表明:AlCrN涂层的摩擦因数平稳,磨损表面极其光滑,表面呈现抛光效应;AlCrN涂层拥有较高硬度和良好的排屑能力,因此在高载荷下具有比CrN涂层更好的抗磨损性能。

新型连铸结晶器冷却结构的铜板热-力学行为

建立板坯连铸结晶器三维热力耦合有限元模型,通过比较结晶器铜板宽面弯月面处横截面的温度、热应力及变形分布,考察结晶器新型冷却结构对铜板热-力学行为的影响规律。结果表明:在弯月面处宽面热面,新型铜板的最高温度较传统铜板的低60℃,最大热应力小85 MPa,且新型铜板与传统铜板最大变形分别为0.21 mm和0.29 mm;新型铜板和传统铜板弯月面处宽面热面温度、热应力和法向变形波动幅度分别为12℃和67℃,33MPa和113 MPa以及0.02 mm和0.09 mm。因此,新型结构铜板温度、热应力和变形量分布均匀性和合理性比传统的有明显改善,更适合裂纹敏感性钢种的浇铸。

制备参数对HCCM水平连铸Cu-0.36Be-0.46Co铍铜合金板材表面质量、组织和性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸工艺制备了宽度300 mm、厚度10 mm的Cu-0.36%Be-0.46%Co(质量分数)合金板材,研究制备参数对连铸合金板材固/液界面位置和形状、表面质量和组织的影响规律。结果表明:随着热型加热温度的降低、冷型段一次冷却水流量的增大和拉坯速度的降低,合金板材的表面质量随之提高。随着热型加热温度的升高、一次冷却水流量的减小和拉坯速度的增大,合金固/液界面位置从热型段向冷型段移动,沿板材宽度方向的固/液界面形状由凸向固相的“U”状转变为“W”状,且凸向固相程度增大,组织变化为粗大平直柱状晶→细长对称倾斜柱状晶→混晶→等轴晶。合理的制备参数为热型加热温度1100℃、拉坯速度50 mm/min、一次冷却水流量Qul=Qur=400 h/L、Qum=600 h/L、Qll=Qlr=400 h/L和Qlm=600 h/L。所制备的合金板材具有良好的表面质量和沿连铸方向柱状晶组织,表面粗糙度Ra=2.2μm,屈服强度和抗拉强度分别为212 MPa和353 MPa,断后伸长率为35.0%,无需表面处理可直接用于后续冷轧加工。

连铸用滑板的发展概况及其损毁机理

着重介绍了连铸用滑板的发展概况以及滑板的分类,概括了各类滑板的制备工艺及其使用过程中的优缺点。在滑板的使用过程中,其损毁主要原因是热机械损毁和热化学损毁,并根据滑板损毁的主要原因简单介绍了防止滑板损毁的主要措施。

钙处理钢用镁尖晶石炭滑板的损毁机理

对宝钢试用的镁尖晶石炭滑板进行了性能检测 ,并与铝炭锆、锆炭质滑板一起进行了抗CaO渣侵蚀试验 ,其抗侵蚀性优于后者。对用后的镁尖晶石炭滑板进行了显微结构分析 ,探讨了滑板的损毁机理。

镍基纳米复合电刷镀层的滑动磨损性能研究

用电刷镀技术制得了镍基 n-SiO_2复合镀层、镍基 n-SiC 复合镀层以及镍基镀层,并对镀层的滑动磨损性能进行了试验研究.纳米复合镀层的表面形貌比较细腻,镀层中纳米粒子分布均匀,与基质金属结合紧密.显微硬度高,可达到 HV692,比镍基镀层提高约50%.滑动磨损试验结果表明,纳米粒子的加入可以提高镀层的耐磨性.纳米复合镀层的磨损机制以疲劳磨损为主,而纯镍镀层以粘着磨损为主.

滑动水口密封垫的试制与应用

以刚玉和膨胀石墨为主原料 ,粘土和热塑性树脂等为辅料 ,试制出气密性、高温膨胀性、抗侵蚀性和分离性优良的滑动水口密封垫。在钢厂的实际应用结果表明 :该密封垫的密封性和抗侵蚀性均较好 ,提高了上水口的使用寿命 ,增加了连铸的安全性 ;使用后不粘结水口与滑板 ,拆卸方便 ;

钒铬表面复合层的干滑动摩擦磨损性能

采用消失模铸渗的方法在铸钢件表面制备了钒铬复合层,用MM200型摩擦磨损试验机研究了不同渗剂成分试样的干滑动摩擦磨损性能,并用扫描电镜观察了试样的磨损形貌,分析了复合材料的磨损机理。结果表明:与基体材料相比,复合层的耐磨性显著提高,其最大磨损率仅是基体材料的1/8;随着载荷的增大和渗剂中钒铁含量的减少,表面复合层的磨损率提高;表面复合层的磨损机理主要是氧化磨损和裂纹的形成、扩展所造成疲劳剥落。

高速受电弓滑板摩擦机理及石墨基纯碳滑板

从高速列车受电弓滑板与接触网的接触导线之间摩擦机理分析着手,研究摩擦副的机械磨损和电磨损机理,分析现有电力机车受电弓滑板存在的缺陷,指出高速列车滑板材料的最佳选择。

板坯连铸机扇形段导向机构精细化设计

为了提高某钢厂板坯连铸机的使用寿命,提高生产稳定性和作业率及提升产品质量,对该板坯连铸机扇形段进行了重新设计。通过计算分析扇形段滑板间隙与锁死行程极限差以及辊缝偏差之间的影响规律,从而确定最优的板坯扇形段导向滑板方式和滑板间隙。研究表明:外侧滑板设置为长滑板、内侧滑板设置为短滑板优于外侧滑板设置为短滑板、内侧滑板设置为长滑板,不容易出现卡死现象;此外,辊缝偏差随着滑板间隙的增大而逐渐增大,但趋势逐渐减缓。计算分析后,上框架与侧框架之间的滑板间隙设计为0.5 mm,外侧滑板设置为长滑板,内侧滑板设置为短滑板,有利于提高扇形段运行稳定可靠性,改善连铸机生产作业效率。

双金属铸造颚板的研究

介绍了工作面为高碳合金钢、衬层部分为低碳钢的双金属铸造颚板。将试验材料分别在260℃、290℃、320℃进行等温淬火,然后测试淬火后试样的硬度、冲击韧度、耐磨性,观察了结合面的显微组织。结果显示：在290℃等温淬火试样的力学性能最好,动载磨损失重最小;试验材料的结合层没有冲混现象,呈良好的冶金结合状态。在实际装机试验中,双金属颚板比高锰钢颚板的使用寿命提高50%～150%。

机夹式高铬钼抗磨铸铁导板的试制

精轧机入口导板是轧钢机的关键易损零件,在高温下同时承受炽热钢坯的冲击、摩擦和挤压,以及冷却水的激冷,磨损十分严重。为此,研制了一种机械夹固式高铬钼抗磨铸铁组合导板。应用结果表明:使用寿命高,成本低,具有良好的经济效益。

均匀性对连铸高强度中厚钢板力学性能的影响

以工业化生产的连铸80mm厚高强度钢板为研究对象,采用原位统计分布分析和力学性能测试等手段,分析了钢板的化学成分均匀性和力学性能变化规律。结果表明,合金元素负偏析带的存在引起钢板板厚方向强度下降,而硫和磷的偏聚则引起钢板心部塑韧性降低。

连铸高性能中厚板产品性能分析

分析了连铸生产的高强度调质钢板连铸坯的均匀性、洁净度及轧后钢板力学性能。结果表明:连铸坯具有良好的均匀性和较高的洁净度;钢板强度和伸长率不随取样位置及取样方向的变化而改变;钢板横向试样的冲击功与纵向仅相差10%,25℃和-40℃时钢板的冲击功分别达到205J和134J。

TRIZ理论在改善引流砂对钢液危害中的应用

采用TRIZ理论对连铸钢包浇注系统设计中引流砂污染钢液问题进行分析,通过功能分析、因果链分析法确定了关键问题点,并充分应用了物质-场模型、物理冲突以及裁剪等TRIZ工具对连铸浇注工艺设计进行了改进,产生了5种解决方案。经过对方案的综合评价,确定了2个最优方案:1)利用低熔点高密度液体金属引流砂代替传统固体引流砂,同时将钢包滑板做成中空或真空形式,增加钢包上水口内液体金属引流砂的保温效果,避免凝固,确保良好的引流效果;2)将长水口出口设计成组合式,底部用于截流引流砂,侧壁用于钢液通过,将“负面”部分(污染钢液的引流砂)抽取出来,进入长水口底端存留。