Si-Ca,Si-Ba及Ca-Ba二元合金熔体组元活度的计算

根据Miedema二元合金生成热模型,结合相关热力学数据,对硅钙钡系中的每个二元合金在1623K下的活度进行计算·结果表明,采用该模型对Si Ca合金活度的计算结果与实测结果吻合较好,Si Ca合金与Si Ba合金计算结果相对于理想熔体有较大负偏差,说明Ca及Ba原子与Si原子都有很强的相互作用,Ba Ca合金熔体在整个成分范围内较为接近理想熔体,Ca原子与Ba原子相互作用不大·     

基于有限元电磁场分析的电渣炉结构优化

基于有限元软件,采用数值模拟的方法研究了电渣炉重熔期大电流导体产生磁场的空间分布规律.计算结果表明,磁感应强度在电极表面的分布在单导线返回电流时最大相差35.22%,双导线返回电流时最大相差13.26%,四导线返回电流时最大相差5.8%;这种磁感应强度的差别导致电极表面产生的涡流密度不均匀,进而影响电极熔化速率.从磁场对重熔工艺产生影响的角度来考虑,采用结构对称炉型可较大地减少磁场对工艺的不利影响,减少熔池内搅拌力不均匀等不利因素.分析指出,为了减少电抗造成的电能损失,消除散磁,降低电流的搅拌作用,防止出现点状偏析,同轴设计电路(同轴导电立柱、同轴电缆)将会成为电渣炉今后的发展方向.     

电渣重熔系统渣池发热分布的数学模型

根据电磁场理论,建立了计算电渣重熔系统渣池电位分布和局部发热密度分布的数学模型。通过实验确定了模型参数。计算结果与前人的实测结果基本吻合。在上述基础上,考察了渣成分及电参数对渣池发热分布的影响。     

电渣重熔钢水离心浇铸用熔渣

有衬电渣炉炼制的钢水进行离心浇注的过程中，选定ＣａＯ─ＳｉＯ２─ＣａＦ２─Ｎａ２Ｏ─Ａｌ２Ｏ３─ＭｇＯ渣系，按给定渣系成分的熔渣进行带渣离心浇注试验．试验结果表明：新渣系未对浇注钢水产生任何污染，形成的渣皮非常均匀，厚度仅在１～２ｍｍ之间，有效地防止了表面裂纹和气孔的产生。     

空心环形件电渣熔铸内结晶器的对流换热系数

"空心环形件电渣熔铸"内结晶器对流换热系数αin是衡量其内结晶器冷却效果的核心参数.本文将实测的内结晶器铜板水冷面温度、流体温度值代入基本算式求取并利用有限元分析验证来确定αin的取值范围,通过比照水平环形套管对流换热系数的经验公式来确定计算αin的经验公式.该经验公式用温差函数、效应因子、速度函数解析了内结晶器水模型温差、短管效应、内外径及高度等形状因素对αin的综合影响,提供了αin数据库建立的理论依据.     

稀土铈对铸态Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢热变形行为的影响

通过热压缩试验研究了Mn18Cr18N和Mn18Cr18N+Ce高氮奥氏体不锈钢在1173–1473 K和0.01–1 s–1下的热变形行为。并通过含Ce夹杂物和Ce元素偏析两个方面分析了Ce元素对合金热变形行为的影响机理。结果表明,添加Ce元素后,大尺寸、有棱角、硬且脆的夹杂物（TiN–Al₂O₃、TiN和Al₂O₃）可被变质为细小弥散的含Ce夹杂物（Ce–Al–O–S和TiN–Ce–Al–O–S）。在凝固过程中,含Ce夹杂物可作为非均匀形核点细化铸态晶粒。在热变形过程中,含Ce夹杂物可以抑制位错运动和晶界迁移,诱导动态再结晶（DRX）形核,避免显微裂纹和孔隙的形成和扩展。此外,在凝固过程中,Ce原子在固液界面前沿富集,导致成分过冷并细化二次枝晶。类似地,在热变形过程中,Ce原子倾向于在DRX晶粒的边界处偏析并抑制晶粒的生长。在含Ce夹杂物和Ce元素偏析的协同作用下,虽然合金的热变形抗力和热变形活化能升高,但更容易发生DRX且DRX晶粒尺寸明显细化,还可以缓解热变形开裂问题。最后,测量了样品的显微硬度。结果表明,与铸态试样相比,热变形试样的显微硬度显著提高,并且随着DRX程度的增加,显微硬度不断降低。此外,Ce元素也可以通过影响铸态组织和热变形组织来影响合金的显微硬度。