反向凝固复合不锈钢带的研究

分析了由反向凝固工艺得到的复合不锈钢带的组成情况,以及钢带中元素的偏析;并对不锈钢凝固层的实际晶粒度进行了测定。结果结果表明：不锈钢凝固层组织为铁素体和碳化物;母带组织为铁素体和马氏体;过渡区为铁素体和珠光体,过渡区的宽度为５０μｍ,不锈钢凝固层的实际晶粒度为５．８￣６．３。     

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。     

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．     

铜-钢反向凝固复合带的实验研究

以12mm厚的08Al钢作为母带,纯铜作为复合层材料,系统地研究了浸渍复合时间、铜液温度及钢带预热温度等工艺参数对铜复合层厚度变化的影响规律·研究结果表明:随浸渍复合时间的增加,复合层的厚度变化经历了凝固生长和回熔两个阶段,钢带的预热温度越低,铜复合层厚度越厚,在通常的铜液过热度(<100℃)范围内,铜液温度的变化对复合层的厚度影响不大·     

双辊铸轧凝固层焊合点位置判别式的研究

在建立旋转坐标系和引进虚拟系统条件下,根据傅立叶传热微分方程,建立了双辊铸轧过程中凝固层焊合点位置的判别式K=d-4asη2ω-1arcsin(H/R)+s20+s0,由该式能够推断出凝固层焊合点的位置,即当K=0时,凝固层焊合点位于辊缝之间;当K>0时,凝固层焊合点位于辊缝之上;当K<0时,凝固层焊合点位于辊缝之下.根据这一判别式,为确保凝固层焊合点位于理想位置,铸轧速度、熔池高度和辊缝宽度三者之间应满足:arcsin(H/R)=(d+2s0)dω/4asη2.     

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·     

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.     

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．     

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。     

反向凝固过程中铸带厚度及晶粒度的预测

基于人工神经网络建立了反向凝固过程中的性质预测模型，实现了对铸带厚度和新相层晶粒度的全面预测；探讨了凝固过程中的主要工艺参数对上述性能的综合影响。为反向凝固性能的综合预测提供了简便的新手段。     

铝合金复合板的双流双辊铸轧制备

提出了一种新型的复合板带制备技术——双流双辊铸轧技术,并用该方法制备了6063/7050铝合金复合板带,验证了采用双流双辊铸轧技术制备铝合金复合板材的可行性.利用两个熔炼炉分别把6063和7050两种铝合金原料熔化后,将液体注入带有两个狭缝水口的中间包中,通过立式双辊铸轧机铸轧得到4mm厚的6063/7050铝合金双金属复合板带.微观组织和力学性能检测发现,两种金属在结合面处形成了良好的冶金结合,为达到良好性能,板带需要后续深加工.     

超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析

为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用FEM分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚度变化规律,并重点研究了0.5H/L和延伸率等关键因素的最佳取值区间.结果表明:超塑性成形/扩散连接...     

复合铸锭包覆铸造的数值模拟

建立了一个用来描述4045/3003复合铸锭包覆铸造过程的数学模型,对包覆铸造过程中的流场和温度场进行了数值计算,重点针对铸造速度对流场、温度场的影响规律,并将计算结果和实验测温结果进行了对比.结果表明,适当提高铸造速度有利于两种合金的复合,但是铸造速度过大时,导致芯材支撑层厚度太薄、温度太高,以致复合界面处发生重熔,复合失败,为保证包覆铸造过程的顺利进行,较为合理的铸造速度应为100mm/min.计算结果和实验测温结果存在良好的对应关系,微观组织表明两种合金的结合是一种冶金结合,模拟结果可有效预测界面复合成功与否,对进一步优化包覆铸造工艺方案提供科学指导.     

离心铸造碳钢-高铬铸铁复合管有限元模拟研究

采用离心铸造的碳钢--高铬铸铁复合管界面达到了冶金结合.利用ANSYS有限元软件对复合管凝固过程外层及内外层温度场进行了模拟与分析.模拟结果表明:离心浇注外层20钢大约9 s后,铸件最低温度为1430℃,已经低于20钢固相线温度1490℃,由此可见,浇注间隔时间为9s时,可形成规则稳定的过渡层.当外层20钢的温度降至1350℃时,浇注高铬铸铁,大约30 s后,内层的温度已降至1257℃,低于高铬铸铁固相线温度,此时,内层熔体已经完全凝固.     

包覆浇铸和热轧工艺制备Q235/CrWMn刀具材料

通过包覆浇铸+热轧变形工艺,制备了Q235/CrWMn钢复合刀具材料,并用扫描电子显微镜(SEM)和维氏硬度仪分析了复合材料的界面组织、成分和性能的变化规律.实验结果表明,通过真空冶炼浇铸以及变形量超过90%的热轧工艺,可以实现两种组元金属材料之间的冶金结合,其中Cr、W等元素的过渡层宽度仅为10～40μm.随后的热处理研究发现,复合材料在830±5℃保温后空冷或者油淬时,Q235一侧为珠光体+铁素体组织,CrWMn一侧为马氏体组织,其硬度可达600～750HV,使复合刀具材料同时具有较好的韧性和强度.     

薄壁件铸渗锰元素的工艺研究

研究了分层使用不同粒度的合金粉,并配合保温片新工艺对薄壁件表面合金化效果的影响。实验证明：铸渗层的结合质量和表面平整度明显的提高。     

硬质合金/高铬铸铁基复合材料的界面特性及磨损性能研究

以WC-Co硬质合金棒为增强体,采用消失模镶铸工艺制备了硬质合金/高铬铸铁基表层耐磨复合材料,并对其界面微观组织和三体磨料磨损性能进行了研究.通过对界面微观组织的观察发现,由于硬质合金表层的熔解和W、C、Co、Fe、Cr等合金元素的扩散,硬质合金与高铬铸铁界面出现了厚度约为800μm的过渡层,在过渡层中生成了含有W、Co、Fe和Cr元素的碳化物,确保了增强体和基体之间为良好的冶金结合.三体磨料磨损试验结果表明,复合材料的耐磨性是高铬铸铁(热处理态和铸态)的6～8倍,这是因为增强体的高硬度及其与基体间的良好冶金结合,使得复合材料在磨损过程中,增强体对基体起到了有效的保护作用,从而表现出优异的耐磨性能.