低压铸造充型过程的数值模拟技术

论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型.采用SOLA-VOF算法对模型进行求解, 其中SOLA 法用于求解流体的速度场和压力场, VOF法用于处理自由表面.采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性.     

温度对Al2O3-C材料中β-Sialon晶须形成的影响研究

本文研究了温度对Al3O3-C耐火材料中β-Si3Al3O3N5晶须形成的影响规律.研究发现:在弱还原性气氛下,Al2O3-Si-Al-C稳定存在的非氧化物物相为Al4C3 、AlN、SiC和p-Sialon相.其中,催化作用下,Al2O3-C耐火材料中的金属Al在1000℃时转化为AlN,金属Si在1200℃时转化成SiC,在1400℃时有β-Sialon相生成;而无催化剂存在时,生成的物相仅为SiC和AlN相.催化作用下,AlN形貌呈短柱状;SiC呈晶须状,直径为亚微米级,且晶须有液点存在;β-Sialon相呈纳米晶须状.SiC和β-Sialon晶须的生长都符合气-液-固机理.     

基于热等静压技术的航空类铸造零件研究

通过分析国际上热等静压技术的在粉末冶金盘、熔模铸造与铸造叶片的固相连接应用的基础上,对国内采用热等静压技术铸遣高温合金．钛合金,铝合金,球墨铸铁的生产和实验进行了详尽描述。阐明,热等静压技术对消除铸件缺陷,细化和均匀组织,提高铸件性能方面具有普遍的效果。     

铸造方法制备铸钢/碳纳米管复合材料

使用铸造技术制备了碳纳米管铸钢复合材料.将碳纳米管与铝粉球磨混合,冷压成饼状预制块.将钢水浇注在粉碎成颗粒度为2mm的预制块粉末上,制得样品.拉伸试验结果表明碳纳米管添加量为0.1％的复合材料样品拉伸强度较未添加碳管的铸钢试样提高11％.复合材料使用扫描电镜观察样品断口,发现碳纳米管存在,显示碳纳米管被成功加入到钢基体中.     

基于Anycasting铸造模拟技术的DA5排气歧管产品研制

对铸件充型凝固过程数值模拟是提高铸件质量和铸造生产经济效益的重要途径之一．在DA5排气歧管新品研制开发基础上,以模拟仿真软件Anycasting为工具,在DA5排气歧管模具设计初期,对不同浇注系统进行了铸件充型过程三维数值模拟,为浇注系统设计方案选择提供依据．同时通过高级缺陷分析,对缩孔缺陷进行了预测,为DA5排气歧管工艺方案改进提供了方向,缩短了DA5排气歧管新品研制周期．     

近液相线半连续铸造中凝固组织的多尺度模拟

建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来.利用外推边界条件对Al-Cu合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数,避免了铸件中心区域的多余形核问题.对Al-(3.5~10)%Cu合金、铸造速度为2.0 mm/s的液相线铸造的凝固组织进行了模拟,并且ZL201合金的模拟结果与实验吻合.计算表明:合金成分对半固态合金组织的形成有较大影响,当合金质量分数在(8~10)%时可获得晶粒大小和分布良好的合金组织.     

原位生成TiCp/Fe复合材料的热处理转变

铸造烧结TiCp/Fe复合材料是近年来研究的新型金属陶瓷相耐磨复合材料,文章对烧结材料和经热处理后材料进行了X光衍射相分析,测试了不同状态材料的硬度和冲击韧性,探讨了材料中相变化和力学性能变化的规律.分析认为烧结TiCp/Fe复合材料的热处理促进了Fe0.975Ti0.025和Nb0.5Ti0.5C0.57不稳定相的稳定转变,有效提高了材料的韧性.     

铸造碳化铬增强锰白铜基复合材料磨料磨损机理

采用真空熔铸法制备铸造碳化铬增强锰白铜基复合材料,对铸造锰白铜时效处理后,在ML10型磨损试验机上选用不同粒度的SiC砂纸和不同载荷进行磨损试验,研究了材料的二体磨料磨损机理.结果表明:铸造碳化铬增强锰白铜基复合材料的耐磨性随着载荷和磨料粒度的增加而降低;在相同试验条件下,耐磨性随着碳化铬颗粒体积分数和碳化铬颗粒尺寸的增大而提高;碳化铬颗粒尺寸相对较大时,其磨损以局部断裂为主;碳化铬颗粒尺寸相对较小时,碳化铬颗粒的磨损主要以整体脱落形式进行.     

基于热-流体耦合理论对还原炉冷却模块温度场的研究

基于热-流体耦合理论, 采用流体分析软件STAR-CD对还原炉冷却模块进行了流场与温度场耦合数值分析,讨论了水垢厚度、水流速度、水管直径、水温及水管间距对温度场的影响.该模型不仅可以用于冷却模块的设计和耐火材料的选取,还可以用于分析判断冷却模块的损坏程度.     

循环流化床锅炉内衬磨损及磨损机理

本文论述了循环流化床锅炉内衬磨损和磨损机理,提出解决办法,对生产生活具有指导意义.