零维液态金属快速凝固过程的热力学和动力学

分析了零维液态金属快速凝固过程中的热流规律,计算了零维数滴在真空条件下的冷却速度,并建立了零维液滴单晶形核的过冷度方程,结果表明,零维液滴的凝固过程由形核前所达到的过冷和系统向环境 散热共同控制,零维液滴在真空条件下的冷却速度在１０＾５～１０＾８Ｋ／ｓ之间。     

Sn—Bi纳米晶粉的形貌及组织结构的研究

对采用电流体动力学法制取的Ｓｎ－Ｂｉ纳米晶粉进行微区原位电子显微实验和Ｘ射线衍射实验，研究其形貌、尺寸分布及组织结构特征。实验结果表明，电流体动力学法制取的Ｓｎ－Ｂｉ纳米晶粉是尺寸分布均匀且集中的球形小颗粒，其组织结构是成分由原始合金成分和液态金属浓度走伏决定的、具有单晶结构的单相过饱和固溶体（或单相固溶体）。     

Al在灰口铸铁中孕育机理的探讨

本文对以往有关 Al 的孕育机理假设进行了考察,实验结果表明 Al 的孕育作用不是按 Swinden提出的复合铝硅酸盐假设机理产生的,并在实验的基础上,就 Al 的孕育机理提出了 Al 的氮化物(AlN)促进石墨形核的新看法     

旋转连铸结晶器内钢液流动行为的水模型实验

采用水模型试验,研究了旋转连铸环行结晶器内钢液流动行为·通过改变参数(流量、结晶器转速、水口浸入深度),考察其对流场以及卷渣倾向的影响·参数改变,流场变化规律的总趋势并无明显改变,只是流股的最大喷射距离、到达结晶器外壁附近的速度及回流区的位置和液面附近的速度发生变化·研究结果表明:流场中的速度分布受流量、结晶器转速、水口浸入深度的影响     

纳米超微粉Bi的晶格收缩

研究了用电流体动力学技术制备的纳米超微粉Bi的晶格结构特征,利用X射线衍射技术精确测定了不同晶粒尺寸的纳米超微粉Bi的点阵参数a和c.结果表明,纳米超微粉Bi中的点阵参数a和c均小于完整单晶Bi的点阵参数a0和c0, 且点阵参数a和c及晶胞体积V均随着晶粒尺寸的减小而减小,而点阵参数c的变化较大.用快速凝固机制解释了纳米超微粉Bi中的晶格收缩.     

旋转连铸结晶器内钢液流动特性

将质量守恒方程及NavierStokes方程应用于旋转连铸结晶器内钢液流动特性研究,探查了结晶器转速、水口注流流量、水口浸入深度对流场的影响·模拟计算结果表明,随着转速、水口注流流量、水口浸入深度的变化,回流区发生移动,流场分布受水口注流流量、转速的影响较大·     

电磁场对铸铁石墨生长的影响

设计了交替换向的行波磁场,研究在铸铁凝固过程中,施加换向行波电磁场产生的脉冲作用对铸铁石墨生长及其凝固组织的影响·结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,石墨粗化;球化处理后,凝固组织中球状石墨数量减少,蠕虫状石墨增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径·讨论了电磁场对石墨生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了石墨核心周围奥氏体壳的稳定性,促进石墨的分枝生长,形成蠕虫状石墨·只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状石墨,不能形成蠕虫状石墨...     

利用地方生铁半连续铸造球铁直管的研究

总结了在小型企业利用地方生铁半连续铸造铸态球墨铸铁直管的研究结果。研究了管材的化学成分、铁水处理工艺、结晶器长度、管壁厚度、浇孔参数和铸造缺陷对半连铸铸态球铁直管的组织、铸造质量和力学性能的影响;得出了适合小型企业的工艺方法。用此法制造的铸态球铁直管强度高(σ_b400—440 MPa)、有一定的塑性(δ1.25％—2.25％)、能承受大的水压(≥3.9MPa)。     

螺旋连铸坯凝固过程仿真系统的开发

在建立了螺旋连铸坯传热数学模型并用有限插分法进行求解的基础上,应用VisualC++编制了螺旋连铸坯仿真系统·系统采用多文档界面,支持用户交互输入数据·通过用户的输入数据建立三维的螺旋连铸坯模型·采用科学计算可视化的方法,以颜色值代表温度值,将温度值的变化动态直观地输出至界面·为便于观察连铸坯的局部,系统界面还支持三维模型的旋转、平移、动态缩小/放大和局部放大等功能,从而为确定合理的拉坯速度和确定切分机构的理想位置提供了理论依据·