喷粉法生产球铁的技术分析

研究了用喷吹稀土镁粉和硅铁粉球代处理工艺，结果表明，用该工艺生产的球铁钢锭模石墨球化效果好，硬度均匀，合金收得率高，平均使用寿命115次，比冲入法生产的珠铁钢锭模提高39．9次，模耗下降到9．2kg／t钢．     

稀土灰铸铁在钢锭模中的应用

介绍了稀土灰铸铁在钢锭模生产中的应用。用稀土灰铸铁代替普通灰铸铁后,经湘潭钢铁公司对比使用表明：钢锭模使用寿命提高４３％,模耗降低４．３５ｋｇ／ｔ钢。经济效益明显。     

汽车后翼子板冲压成形的有限元逆方法模拟

采用有限元逆方法模拟了汽车后翼子板的冲压成形过程，得到了最终构形的应力、应变和厚度分布以及初始毛坯形状．结果表明：后翼子板冲压件的应力应变分布并不均匀，凹模圆角附近、凸模圆角以及法兰的部分区域等效应力和等效应变较大；其厚度分布也不均匀，法兰大部分区域由于受双向拉应力作用，厚度明显变薄，而内部局部区域由于受双向压应力作用，厚度则明显增大，中心区域同时受拉、压两种应力作用，厚度变化相对较小．这些结果对后翼子板初始毛坯的选择、冲压加工过程控制等具有指导意义。     

模底砖结构对大钢锭充型过程卷渣的影响

通过建立19 t大钢锭充型过程的流动和传热模型，研究大钢锭充型初期的流场和温度场分布特征，针对一系列不同尺寸结构模底砖的钢锭模进行充型过程的数值模拟，研究模底砖结构对充型初期钢液面卷渣的影响。充型初期钢液面波动大，且凝固层推进快，易发生卷渣并被捕获至坯壳。当模底砖下口直径小于上口直径时，钢液进入钢锭模的流速主要取决于模底砖下口直径，并随着下口直径的增大而迅速减小。对于19 t钢锭，当模底砖下口直径大于90 mm后能在很大程度上减小充型初期的卷渣概率。     

铝合金导流模和分流模金属流动成形的数值模拟

建立了铝合金导流模和分流模挤压分析模型,利用有限体积法（FVM）分别对导流模和分流模模具在铝合金挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了详细的比较分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定,出材的流动是否均衡没有直接的联系,而工作带的调节对改善金属的流动有一定的作用。针对型材出口处的金属流动均匀性,提出了一种判定是否能获得稳定合格型材的判断依据。     

厚壁筒中的温度分布

对于一些厚壁筒形的设备或机件,如:化工石油厂中的高压筒、锅炉的炉管、及汽鼓、蒸汽透平的转子、铸钢钢锭模、原子反应堆以及大炮筒等。无论在操作过程中或是制造时的热处理过程中,凡是形成截面内部温度不均匀的情况,都会产生温度应力,对于壁很厚     

钢锭模的热疲劳

本文从热疲劳角度研究钢锭模的破坏。通过模型试验模拟了钢锭模的热疲劳破坏,提出了改善热疲劳性能的改进模型,用有限单元法分析了实际钢锭模和改进型钢锭模在铸钢—水浴过程中的热应力变化,说明了热疲劳破坏的机制及改进型钢锭模的有效性。     

混凝土坝及其不均质岩基的光弹试验研究

为了用光弹方法了解混凝土坝及其不均质岩石基础内的应力分布，研究了用不同弹模１：１～１：１：１０材料粘接（粘接剂强度比模型材料大）来制作复杂的光弹模型。本文介绍了可以防止冻结过程中变弹模模型内因粘接产生残余应力（控制小于０．２级／ｃｍ厚）的特殊技术，也介绍其它基于相似律的不均质岩基的新模拟技术。     

中小型稀土镁球铁钢锭模的性能及使用寿命分析

本文介绍了三年来采用稀土镁球铁材质制造中、小型钢锭模的生产试制和使用情况。报导了此种钢锭模的主要性能(常温与高温机械性能、抗氧化与热疲劳性能、临界相变点与热膨胀系数等)和表示出机械性能与化学成分间相互关系的回归方程。此外,对钢锭模的损坏机理作了探讨。 生产结果表明,试制的钢锭模寿命比普通灰铸铁增加了一倍,从而证实了稀土镁球铁是一种适用于制造中、小型钢锭模的优良材料。     

大型钢锭模新铸造方法研究

近年来,钢材严重短缺,为满足钢材生产需要,作为钢锭母体的钢锭模的要求量也大幅度增加。于是钢锭模生产不足、寿命短、而钢锭模要求量急增的矛盾就显得很突出,改进工艺提高钢锭模寿命就很有必要。     

水冷铜模与砂模铸造M2钢显微组织对比

采用实验室25 kg高频真空感应炉熔炼M2钢,并用水冷铜模和砂模均浇铸为横截面100 mm×50 mm的M2钢铸锭,研究冷却速度对M2钢二次枝晶间距、渗透率、碳化物和晶粒尺寸及分布的影响.研究结果表明：M2钢凝固过程中,快的冷却速度能有效减小二次枝晶间距、渗透率、晶粒和网状碳化物的尺寸,同时可以改善晶粒和网状碳化物的分布和均匀性；砂模和水冷铜模M2钢铸锭的平均二次枝晶间距分别为42.5μm和21.6μm,平均冷却速度为1.06 K·s-1和12.50 K·s-1,平均渗透率分别为0.13μm2和0.035μm2.快的冷却速度能有效减轻中心碳偏析程度,砂模和水冷铜模模铸的M2钢铸锭中心碳化物面积分数分别为0.46和0.30,且其较各自的平均值分别增大38.7%和2.2%；水冷铜模铸锭平均晶粒尺寸(43.1μm)较砂模铸锭的平均晶粒尺寸(72.6μm)减小约40.7%,铸锭中心晶粒尺寸减小43.2%,且水冷铜模铸锭的晶粒尺寸较砂模铸锭均匀.文中获得了M2钢凝固过程中晶粒尺寸与冷却速度的关系式.     

散热片对钢锭凝固过程影响数学模拟

钢锭在冷却过程中会出现疏松、缩孔和偏析等缺陷。本文提出在钢锭模上加散热片来加快钢锭的凝固,分析加不同形状的散热片后钢锭凝固过程中的温度场变化、全凝时间、缩孔情况的影响。研究表明:加散热片后钢锭凝固时间缩短了60 s,而且水平布置的散热片与竖直布置的散热片相比凝固速率加快了16%,加锥形数值散热片后,缩孔的体积最小为247.3 cm3。     

大型钢锭凝固过程的计算机模拟

本文分析了钢锭-锭模系统的各种边界以及浇注过程中的热交换,应用直接差分法,建立了考虑浇注过程中热交换情况的大型钢锭凝固数值模拟方法,提出采用辐射传热处理钢锭、锭模边界产生气隙后的边界条件。最后应用所编程序计算了60t钢锭的凝固温度场,计算结果表明,显式直接差分法进行凝固数值模拟,单元剖分简单,计算方便。60t钢锭的计算温度场符合钢锭的凝固趋势。     

钢锭模在热循环状态下的失效形式分析

从钢锭模使用过程中的温度场、热应力、裂纹敏感系数的变化过程以及石墨氧化、高温下铸铁生长等角度对灰铸铁钢锭模在热循环条件下的失效原因进行了探讨。     

中频电磁场对连续铸造铝合金铸锭表面质量影响

研究了在冷坩埚式结晶器外施加中频电磁场对铝合金连续铸造铸锭表面质量的影响，通过测量结晶器内的磁场分布确定了铝合金电磁连铸的基本工艺参数．研究结果表明：采用在结晶器壁开缝的方法可以有效地提高结晶器内的磁感应强度．对本工艺，当开缝数在12—18的条件下，磁场分布基本均匀；施加中频电磁场可有效地消除偏析瘤，明显地改善连铸坯的表面质量．     

CQ型绝热帽口的研制

以电厂灰漂珠为主体骨料,配入10％ 左右有机纤维研制成功的绝热帽口,具有体积密度小、热容量小、导热系数低及耐钢水浸蚀等特点。该帽口与DF 保护渣及蛭石保温剂配合使用,组成“三位一体”新工艺,其保温性能良好,降低了钢锭帽部的凝固速度,使钢水有较长时间向锭身填充,显著地改善了钢的质量,使结构钢锭成坯率达88.02％,高碳合金钢钢锭成坯率达86.93％。     

大型锻造用钢锭凝固疏松缺陷的数值模拟

利用有限元软件ProCast对大型锻造用钢锭的非稳态浇注过程和凝固过程进行了数值模拟。对两种不同的浇注工艺方案,通过温度场和固相场,分析了采用双包浇注时不同浇注温度对凝固过程和疏松形成规律的影响。结果发现：后浇包的浇注温度低,加快了钢锭上部的凝固,降低了冒口的补缩能力,导致疏松缺陷偏下,数值模拟与实验结果基本吻合。而方案2模拟的疏松缺陷向冒口处上移92mm,更有利于钢锭锻造过程中对疏松缺陷的消除。