反向凝固1Cr18Ni915F复合铸带微观组织特征和界面剪切强度

采用反向凝固法在实验室条件下研究奥氏体不锈钢复合带制取的工艺过程,通过对 复合铸带试样的金相和扫描电镜研究,发现了复合铸带由具有不同微观组织特征的３个区域 组成,即碳素钢母带区、不锈钢新相层和界面过渡区．复合铸带界面剪切强度试验的结果表明, 反向凝固奥氏体不锈钢复合铸带的界面结合性能完全达到国标的要求．     

反向凝固过程钢/钢复合界面的研究

采用光学显微镜、扫描电镜等手段,分析了反向凝固复合铜/钢界面形态,组织结构和过渡区成分变化·研究表明,铜/钢反向凝固复合经历液态铜在固态钢表面初始润湿;液态铜的凝固、结晶;Ｆｅ,Ｃｕ原子互扩散等物理冶金变化过程,从而实现复合界面良好的冶金结合·反向凝固过程钢/钢复合界面的研究@于九明@孝云祯@王群骄@陈金英     

反向凝固过程铜/钢复合界面的研究

界面是复合材料特有的而且是及其重要的组成部分·采用光学显微镜、扫描电镜等手段,分析了反向凝固复合铜/钢界面形态,组织结构和过渡区成分变化,探索反向凝固复合的初结合机制·研究表明,铜/钢反向凝固复合经历液态铜在固态钢表面初始润湿;液态铜的凝固、结晶;Fe,Cu原子互扩散等物理冶金变化过程,从而实现复合界面良好的冶金结合     

甲基纤维素温敏水凝胶的凝固及体外释药特性

为研究新型反向温敏凝胶在植入型药物释放系统中的应用,通过粘度跟踪法考察了“甲基纤维素聚乙二醇柠檬酸钠”三组分体系在体温下的凝固特性,分析了凝胶配方对于凝固过程的影响;以5-氟尿嘧啶为模型药物,研究了凝胶配方对体外释放特性的影响。结果表明,甲基纤维素使体系具有反向温敏性,高分子量聚乙二醇具有加速胶凝的作用,柠檬酸钠的盐析作用能降低成胶温度。通过调整凝胶配方,能使体系在体温下在10m in内迅速凝固,并使5-氟尿嘧啶的释放时间达到24 h以上。     

枝晶凝固过程中的微观偏析半解析数学模型

基于典型微观凝固单元体内的溶质质量守恒,结合前人的研究工作,建立了一个适合于枝晶凝固方式的二元合金微观偏析半解析模型.本模型同时考虑了反向扩散和粗化对微观偏析的影响,并对枝晶臂间距的粗化直接进行计算,因此更为精确.若只考虑反向扩散的影响,本模型可以简化为BF模型形式;而如果只考虑粗化的影响,本模型可简化为Mortensen模型.本模型完整地统一了以BF模型为代表的反向扩散类模型和以Mortensen模型为代表的粗化模型.利用本模型同样可以对多元合金的微观偏析进行很好预测.以Fe-C-X(Si,Mn,P,S)合金体系为例对本模型的求解过程进行了详细的阐述.本模型可以很好地预测Al-4.9%Cu二元合金的共晶分数以及Fe-C-X(Si,Mn,P,S)多元合金体系的零强度温度和零塑性温度,并与实测值吻合良好.     

铝合金凝固收缩行为研究

通过自行设计的实验装置研究合金在自由收缩和受阻收缩过程中的凝固特征,研究了5083,6061和7075三种典型铝合金的凝固收缩行为,预测其铸造过程中的热裂倾向性,引入衡量合金热裂倾向性大小的评价指标应力累积系数(k).结果表明,本实验装置能够准确记录铝合金凝固过程中温度、收缩位移和收缩应力的细微变化;结合热力学软件JMat Pro的计算结果,提出铝合金凝固过程中4个阶段的特征;实验预测得出3种实验合金的热裂倾向性大小为:k(5083)k(7075)k(6061),与实际铸造过程及CSC预测的结果相符合.研究结果表明该实验装置及数据分析方法具有可行性,利用k值可以准确预测铝合金的热裂倾向性.     

定向凝固过程中柱状晶的生长机制

为了控制定向凝固过程中柱状晶的连续稳定生长,将真空感应熔炼与连续定向凝固技术相结合,开发出真空连续定向凝固技术。在一定的工艺参数下,在自制的定向凝固设备上成功制备出具有单向凝固组织的直径8mm的Al-1%Si合金棒材。通过对棒材不同位置的微观组织进行研究,分析了连续定向凝固过程中柱状晶形成和长大过程。结果表明:凝固过程开始阶段,新晶粒的出现阻碍原晶粒生长,使晶体呈现一种新的有序结构;柱状晶长大过程中受到晶粒淘汰机制和柱状晶合并机制的综合作用。     

反向凝固器内伴随固液相变的湍流流动与传热的数值分析

针对FeC二元合金,建立了描述反向凝固器内伴随相变的湍流流动和传热过程的二维稳态数学模型.应用连续统一方程模拟固液相变过程,并假设两相区为疏松介质,对其中的流动应用Darcy法则.湍流现象则通过Launder-Sharma的kappa-epsilon双方程低雷诺数修正模型描述.采用Simple算法对凝固器内的速度场和温度场进行了模拟计算,并讨论了母带的厚度、入口温度和补充钢液的过热度等操作参数对相变过程的影响.分析表明母带停留时间是影响新生相生长的关键参数,即反向凝固器高度与母带拉速的比值应控制在一定的范围内.     

海藻酸钠对甲基纤维素温敏水凝胶特性的影响

为改善“甲基纤维素聚乙二醇柠檬酸钠”三组分反向温敏凝胶体系的特性,向其中添加了海藻酸钠。通过粘度跟踪法考察了新体系在体温下的凝固特性,分析了凝胶配方、pH值对于凝固过程、凝胶强度的影响;研究了海藻酸钠的加入对小分子药物体外释放特性的影响。结果表明,海藻酸钠的加入提高了胶凝速度、凝胶强度及凝胶稳定性;体系在生理pH附近具有较快的胶凝速度和较好的凝胶强度;新体系对于小分子药物,尤其是亲水性强的小分子药物具有更好的控缓释特性。     

反向凝固钢带母带与凝固层间焊合的研究

研究了反向凝固钢带母与凝固层之间的焊合,分析了反向凝固钢带的组成,焊合的条件及影响焊合的因素,结果表明,母带与凝固层中可以实现良好的焊合,焊合的条件是母带表面产生部分熔化,钢液过热度对焊合有一定影响。     

反向凝固复合不锈钢带及其轧制的实验研究

介绍了用反向凝固的方法生产薄带的工艺过程及目前的实验研究方法,借助金相显微镜分析了轧制温度、轧制速度及变形率对母带与凝固层结合质量的影响,为以后的工业化生产提供依据·并运用拉剪方法测定了界面结合强度·结果表明:热轧温度为１２５０℃,变形率为４０％,轧制速度为０－２～０－４ｍ／ｓ时,界面结合较好,结合强度达２４８ＭＰａ·进一步的热轧、冷轧证明用反向凝固的方法生产薄带是可行的·     

铜／钢反向凝固过程数值模拟中接触热阻的处理

以液固相反向凝固法生产的包铜钢线为研究对象，提出了反向凝固过程中在数值模拟时铜-钢界面处接触热阻的处理模型．在选择合适的热阻参数条件下，模拟结果和实验结果基本吻合．     

厚大铸件热裂纹预测方法研究

应用凝固过程中凝固层内应力表达式及热裂纹萌生部位的判别准则,提出了依据凝固进程数值模拟的结果预测厚大铸件热裂纹的方法。对生产条件的φ８００铸钢车轮及ＥＭＣ铝合金大板坯热裂纹进行了预测,并用常规的热塑性方法对计算结果及剖面低倍组织形貌进行了评价。     

铸钢件热裂纹的预测

本文以铸件凝固温度场数值模拟为基础，综合地计入了铸件凝固速度，补缩能力，受阻部位的收缩和铸型的柔度，热膨胀等因素，建立了铸钢件热裂预测的判据，模拟铸件的预测计算结果与实际浇注情况的对照表明，文中建立的判据及计算方法对铸钢件的热裂可进行较准确的预测。     

反向凝固不锈钢复合带平整轧制有限元解析

利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件对反向凝固不锈钢复合带的平整轧制过程进行了变形 物理场分析,得出了复合带平整轧制时内部各点的塑性应变和应力分布：轧件内存在不均匀变 形,母带的应变大于凝固层,凝固层应变从表面向内部逐渐增大;在轧制变形区内,凝固层的应 力大于母带;轧件的残余应力约为 １９ ＭＰａ．轧制力的解析结果与实测的轧制力基本相符．     

反向凝固法制备复合不锈钢带时复合层凝固生长规律

试验用反向凝固工艺制备复合不锈钢带。讨论了复合层厚度与反向凝固工艺参数之间关系。研究结果表明，随母带厚度增加，复合层的初始增长速率、复合层的最大厚度增加，但增长幅度随之降低。在相同的赤热度下不同钢种的复合层凝固生长规律也不同。不锈钢母带和复合层之间形成了良好的冶金结合。     

利用神经网络预测与控制丝杠螺纹磨削过程

研究了基于神经网络的丝杠螺纹磨削过程的智能预测与控制问题.基于误差反向传播的机制,针对连续制造过程的预测与控制,提出多层神经网络的逐个样本学习算法.对逐个样本学习算法和目前广泛采用的B-P算法进行了比较和讨论,实验结果表明,逐个样本学习算法比B-P算法具有更好的收敛性.最后,介绍了多层神经网络模型在丝杠螺纹磨削过程的预测与控制中的应用.     

铸造过程计算机模拟研究应用现状与发展

概述了计算机技术在铸造过程模拟中的产生、发展和研究应用现状。介绍了一些常用的充型和凝固过程数值模拟软件,对国内相关模拟软件的开发、选择提供参考,并对今后铸造过程模拟的发展进行了评述,指出铸造过程模拟软件需要完善模型,优化算法,制定精确高效的数值计算方法;应能综合考虑不同生产细节预测和解决铸件缺陷;在网络环境下,将设计、模拟、制造、评估等环节并行集中为一个系统应是重点发展方向。     

材料的成形加工与凝固技术

从对材料成形加工技术进步的分析入手,论述了凝固技术在材料先进成形加工技术中的应用及其重要性。结合对几种凝固新技术的实例的分析指出,不论是传统材料加工过程"控形-控性（控制组织）-控制成本-控制污染"一体化新技术,还是作为新材料研制手段,凝固技术的重要性均是非常突出的。进而分析了近年来受到广泛重视的凝固过程研究的新课题及其由此可能带来的技术进步。     

复合不锈钢带生产的实验研究

介绍了用反向凝固工艺实验研究生产复合不锈钢带。在研究中引入过熔度代替过热度。实验结果认为在母带原始厚度为２ｍｍ时，母带初始温度取８００￣８５０℃，控制钢水过熔度在１０￣３０℃，用反向凝固工艺生产复合不锈钢带是可行的。