超声处理对2219大规格铝锭微观组织与宏观偏析的影响

在半连续铸造过程中施加超声,成功制备了Φ1250 mm 2219铝合金铸锭.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及直读光谱仪等仪器对铸锭的组织与成分分布进行检测与分析,探究超声对铸锭组织与偏析的内在作用机制.研究结果表明:超声振动引起的空化和声流效应能明显均匀组织结构,细化晶粒,尤其是心部晶粒细化率达到39.6%.超声促进铸锭晶间第二相呈枝丫状断续分布,晶内析出物点状弥散分布.同时,超声有效减小近表面负偏析,降低边部与心部之间的溶质浓度差异,弱化整个横截面的浓度波动,从而改善宏观偏析.     

熔体超声处理对7050铝合金铸锭宏观偏析的影响

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得到弱化,且随着超声功率的增大,溶质元素分布更加均衡,在240 W超声功率作用下,Zn,Mg和Cu的偏析比由未加超声时的1.243,1.158和1.190分别降低为1.086,1.098和1.110;超声外场的引入使得液穴变浅,由铸锭收缩引起的溶质元素在枝晶间的横向流动作用减弱;晶粒的有效细化导致液固两相的相对运动速度减弱;溶质原子的扩散程度得到强化是超声弱化偏析的主要原因。     

稀土元素对耐候钢元素偏析的影响

应用金属原位统计分布分析技术(OPA)研究了耐候钢铸锭中C、P、S、Cu、Si和Mn的宏观偏析规律,并分析了稀土元素对耐候钢中元素偏析的影响.结果表明,在30%～40%等轴晶率,20℃过热度下,元素C、S、P和Cu能产生严重的宏观偏析,C、S呈中心正偏析,P、Cu呈中心负偏析并伴随有反偏析,而Si和Mn的分布较为均匀.各个元素中心偏析位置完全相同.稀土元素在钢中的固溶度为10-5～10-4,固溶稀土元素可以细化枝晶,提高等轴晶率.钢中加入质量分数0.38%～0.55%的稀土元素可以有效改善C、S、P和Cu的宏观偏析.     

Simulation of a compartment fire using a zone model

This paper presents the zone modeling analysis of a single compartment flashover fire. Two criteria are applied in the model to judge the onset of ignition for different combustibles. By calculating the total received energy through radiation or the surface temperature of the combustible, the fire growth can be quantitatively determined. The improved zone fire model shows the influence of different combustibles upon the fire growth. This model is better than the traditional zone model because the common criteria of flashover, i.e. an upper layer temperature of 600℃ and the heat radiation intensity received by the floor of 20 kW/m^2, have not been applied in it.     

NVE36船板钢连续冷却转变行为及动力学回归模型

采用热膨胀仪对船板钢NVE36进行了连续冷却转变曲线(CCT曲线)的测定,并用显微镜观察其室温组织,用维氏硬度仪测定了组织硬度. 利用Matlab软件平台对实验数据进行处理,建立了相变点温度-冷却速率关系模型及动力学回归模型,回归计算得到该钢种的最优模型系数. 最后对比了NVE36钢在连续冷却过程中实验和回归模拟的动力学行为. 结果表明计算值与实验值吻合很好,证明所建立模型的合理性及数据处理方法的可行性.     

基于PROCAST软件的铸锭形状仿真分析

目前对于硅锰合金的主流生产方式为坑池铸造,但该方法易产生严重粉尘污染并造成资源浪费.为了解决该问题,当前硅锰合金行业设计并制造了一种连铸粒化设备,利用锭模铸造方法加工硅锰合金,能够有效减少污染、节约材料并提高生产效率.为了对锭模铸造方法进行更全面的认识,利用PROCAST仿真软件,对半球体和半球圆柱体铸锭的铸造进行仿真...     

应用DLA模型模拟钢中夹杂物集团凝聚

为探索钢水中大量粒子的凝聚过程,应用分形理论的DLA模型,对粒子集团凝聚行为进行了模拟研究. 结果表明,模拟得到的凝聚体与钢中簇状类型夹杂物的形状相似. 根据分形理论可以认为它们的凝聚过程遵守同一规则. 大量粒子凝聚时先是各自凝聚成小集团,然后再合并成大集团. 形成相等尺寸的粒子集团所需时间不同,初始条件相同形成的粒子集团形状不同. 粒子凝聚速度随其移动步长和粒子浓度增大而加快,夹杂物粒子平均移动步长主要受钢水粘度和粒子尺寸影响. 粒子集团大小分布随凝聚时间和粒子平均移动步长而变化.     

Simulation of recrystallization based on EBSD data using a modified Monte Carlo model that considers anisotropic effects in cold-rolled ultra-thin grain-oriented silicon steel

A Monte Carlo Potts model was developed to simulate the recrystallization process of a cold-rolled ultra-thin grain-oriented silicon steel. The orientation and image quality data from electron backscatter diffraction measurements were used as input information for simulation.Three types of nucleation mechanisms, namely, random nucleation, high-stored-energy site nucleation(HSEN), and high-angle boundary nucleation(HABN), were considered for simulation. In particular, the nucleation and growth behaviors of Goss-oriented({011}100) grains were investigated. Results showed that Goss grains had a nucleation advantage in HSEN and HABN. The amount of Goss grains was the highest according to HABN, and it matched the experimental measurement. However, Goss grains lacked a size advantage across all mechanisms during the recrystallization process.     

Mn含量波动对 DH36高强度船板钢力学性能影响的数学模型

通过对国内某钢厂DH36高强度船板钢轧制成型之后的成品板材进行研究,利用数学模拟的分析方法,建立了DH36高强度船板钢主要化学成分与基本力学性能之间关系的数学模型,并在此基础上重点分析了各元素随Mn含量的变化对力学性能产生的影响。结果表明：在相关成分允许的波动范围内,Mn元素对冲击功的影响主要呈斜率为负的直线关系,对屈服强度、抗拉强度、断面收缩率的影响也均呈直线关系,但斜率规律与其他元素的含量有关,需具体分析。     

Simulation research on monomer agglomeration of nonmetallic inclusions in steel with a diffusion limited aggregation model

The monomer agglomeration of nonmetallic inclusions was simulated with a diffusion limited aggregation (DLA) model of the fractal theory. The simulation study with a random two-dimensional diffusion was carried out. The results indicate that the DLA model can be used for the simulation of agglomeration behavior of the cluster-type inclusions. The morphology of clusters was observed with SEM and compared with the simulated agglomerates. The modelling procedure of the DLA model is applicable for the agglomeration process. The uncertainty of agglomeration process and the persuasive average agglomerative ratio was analyzed. The factors about the agglomerative ratio with the collision path distance and the size of particles or seed were discussed. The adherence of the nonmetallic inclusions on the dam, the weir and the walls of a tundish, and the absorption of inclusions by stopper or nozzle were also discussed .     

低碳复相组织钢的强韧性研究

利用光学显微镜、SEM、TEM、X衍射仪、拉伸试验机等对20和15Mn3SiMo两种低碳钢的强韧性、显微组织及断口形貌进行测试与分析．实验结果表明：15Mn3SiMo钢正火态与正火＋250℃回火态，均具有M／A＋AR复相组织，但其强韧性差别较大；20钢经双相区亚温淬,X（750—810℃），也获得F＋M＋AR复相组织，但因加热温度不同，强度出现先升后降，塑性则呈与此相反的变化规律．通过研究AR的数量、分布及机械稳定性，探讨了低碳复相组织钢的强韧化机理．     

非平衡级模型用于SO2化学吸收过程的模拟

为了将磷酸钠缓冲溶液吸收SO2的工艺工业化,对该过程建立了非平衡级模型,并对模拟烟气中SO2的吸收过程进行了模拟.利用溶液电离平衡理论结合离子活度系数的修正,对磷酸钠溶液吸收模拟烟气中的SO2气液平衡进行预测,获得非平衡级模型中的界面气液平衡常数.对直径为30mm,填料高度为0.6m的吸收塔中不同条件下磷酸钠缓冲溶液吸收模拟烟气中的SO2过程进行了预测.预测结果与模拟实验结果吻合良好.该模型可以为工艺设计及操作提供参考.     

基于改进质点-弹簧模型的图像变形仿真方法

为了满足仿真系统中对仿真的实时性和视觉效果上的真实性要求,提出了一种改进的质点-弹簧模型,采用传统的质点-弹簧模型与虚拟弹簧共同表征图像的表面,利用Verlet数值积分更新图像变形期间的质点位置,使用双线性插值技术实时绘制出动态变形的效果.在OpenGL环境下对改进的3D质点一弹簧模型进行了仿真实验,实验结果表明所提模型能逼真地模拟出图像变形的效果.     

多相混输泵内气液两相分布的随机分形模型

为了更为准确地描述多相泵内气液两相的分布规律,基于分形理论建立了一种两相气液分布随机分形模型,得到了其生成过程和程序算法,并分析了随机变量对气液分布模型的影响,研究了分形维数、分形面积及分形级数等参数与气液混相的截面含气率、气泡大小分布范围和气液分布规律之间的关系。结果表明:分形维数和分形面积越大,多相泵内气液混相中含有的大气泡数目越多,截面含气率越大,气泡大小的分布更加均匀;分形级数越大,含有的气泡数目越多。     

E36船板钢连续冷却转变行为研究

在THERMECMASTOR-Z热模拟实验机上测定了E36船板钢的连续冷却转变曲线,利用光学显微镜对钢组织进行了观察,并利用维氏硬度计对E36钢硬度进行了测定.结果表明,试验钢奥氏体向铁素体转变温度在785～590℃范围内.当冷却速率小于20℃/s时,随着冷却速率的增快,E36钢晶粒度增加较为明显;而当冷却速率大于20℃/s时,E36钢晶粒度变化趋于平缓.当冷却速率小于20℃/s和大于60℃/s时,E36钢维氏硬度值增加较大;而当冷却速率在20～60℃/s范围时,E36钢维氏硬度的变化趋于平缓.     

D36高强度船板钢的生产工艺

介绍了新余钢铁有限责任公司试制开发D36高强度船板的主要技术要求和工艺路线.因轧机各项力能参数偏小,在开发D36高强度船板过程中,出现了厚度偏差改判和钢板可焊性不理想现象.通过采取压下分配的调整、成品目标厚度及控制范围的平移和微Ti处理等措施,较好地解决了上述问题,提高了D36钢板的综合性能和可焊性.     

Simulation of the atmospheric thermal circulation of a martian volcano using a mesoscale numerical model

Mesoscale (<100 km) atmospheric phenomena are ubiquitous on Mars, as revealed by Mars Orbiter Camera images. Numerical models provide an important means of investigating martian atmospheric dynamics, for which data availability is limited. But the resolution of general circulation models, which are traditionally used for such research, is not sufficient to resolve mesoscale phenomena. To provide better understanding of these relatively small-scale phenomena, mesoscale models have recently been introduced. Here we simulate the mesoscale spiral dust cloud observed over the caldera of the volcano Arsia Mons by using the Mars Regional Atmospheric Modelling System. Our simulation uses a hierarchy of nested models with grid sizes ranging from 240 km to 3 km, and reveals that the dust cloud is an indicator of a greater but optically thin thermal circulation that reaches heights of up to 30 km, and transports dust horizontally over thousands of kilometres.     

40t 单流中间包控流装置的优化配置

采用水模型和工业验证的方法针对40 t 单流中间包的控流装置进行优化配置研究.通过对单独湍流抑制器控流装置、湍流抑制器+下挡墙组合控流装置、湍流抑制器+下挡墙+上挡墙组合控流装置的研究表明,下挡墙在改善钢液流动形态和减少中间包内死区方面所起的作用大于上挡墙.平均停留时间随下挡墙与长水口的距离增加呈先增大后减小的趋势.确定了单流中间包以湍流抑制器+下挡墙的优化组合形式,死区比例由原来的25.9%降低到了13.6% .通过系统取样分析发现优化后中间包内 T. O 和 N 含量大幅降低,正常坯中的大型夹杂物质量分数也由原来的8.4×10-7降低到3.2×10-7 .     

基于多维AR模型的桥梁随机风场模拟

基于自然风特性,通过考虑结构节点间风速时程的空间相关性,采用多维AR模型模拟主梁和桥墩节点随机脉动风速时程,利用FPE准则和AIC准则确定模型阶数,并对模拟过程中的自回归顺序、功率谱密度等问题进行研究.对兰新二线铁路白杨河大桥采用多维AR模型模拟各节点的脉动风速时程,结果表明:当AR模型阶数为4时,模拟功率谱与目标功率谱吻合较好;当自回归顺序颠倒时,模拟功率谱明显偏离目标功率谱.