连铸结晶器铜板表面镀层失效分析

结晶器是连铸技术过程中非常重要的组成部件.结晶器铜板长时间经受钢水冲刷,必须具有很高的耐摩擦磨损、耐腐蚀性能.结晶器铜板常见的失效形式有裂纹、腐蚀等,本文结合案例研究和分析了结晶器铜板的主要失效形式及其原因.     

Ni—ZrO2纳米复合镀层在结晶器中的应用

文章对Ni-ZrO2纳米复合镀层的性质进行实验室研究，Ni—ZrO2纳米复合镀层由金属镍以及弥散分布于其中的高硬度Zr02纳米微粒构成，该纳米复合镀层具有高硬度、高耐磨性、良好的耐高温性能以及低内应力等特点。实验结果证明使用效果要比电镀铬镀层有了大幅度提高。     

Ni-P-B4C复合电刷镀工艺研究

在Ni-P-B4C合金电刷镀技术的基础上,研究了在镀液中加入B4C微粒,通过改变镀液浓度、电压、pH值以及镀速等条件,达到改变镀层的厚度、硬度以及耐蚀性等。经过多次实验比较,得到了Ni-P-B4C合金复合电刷镀镀液较佳的浓度配制。并对电刷镀镀液各成分在刷镀中的作用以及它们对镀速和镀层成分的影响等方面作了较详细的分析。进而对复合电刷镀中微粒的共沉积机理作了初步的探讨。从而提出了一套较完整的Ni-P-B4C复合电刷镀工艺方案。     

化学镀Ni-P-B_4C合金的研究

研究了化学复合镀 Ni-P-B_4C 合金镀液的组成、工艺和镀层性能,研究的结果表明,镀液中的 B_4C 微粒含量在10～15g·1~(-1)时,能获得性能较好的镀层,且具有特别高的硬度。     

Cr靶电流对磁控溅射C/Cr复合镀层性能和结构的影响

使用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备了C/Cr复合镀层,并研究了Cr靶电流对C/Cr复合镀层摩擦学性能的影响规律。采用XPS检测了C/Cr复合镀层的化学成分,采用XRD分析了镀层的晶相结构,采用SEM观察了镀层的表面和断口形貌。实验结果表明:使用较小的Cr靶电流能改善镀层表面质量,降低镀层摩擦系数;Cr靶电流过大时,镀层的性能明显下降。     

镍基纳米SiC复合镀层的摩擦学性能

为研究镍基纳米 Si C复合镀层的摩擦学性能 ,在A3钢板上制备了该镀层 ,利用扫描电镜对镀层显微组织进行观察 ,通过纳米显微力学探针测量镀层微区硬度 ,在 MM-2 0 0摩擦磨损试验机上对镀层进行磨损试验 ,研究阴极电流密度、温度和镀液中 Si C浓度等主要工艺参数对镀层耐磨性能的影响。结果表明 :Si C颗粒在镀层中分布均匀 ;Si C颗粒附近镀层的硬度是纯镍镀层的 3倍 ,但随着远离 Si C,复合镀层硬度明显下降 ;复合镀层的耐磨性能与普通镍镀层相比有较大幅度的提高 ,在油润滑条件下磨损体积为普通镍镀层的 1/ 8。     

ZL102表面直接化学复合镀Ni-P-SiC镀层的结构与性能

采用直接化学复合镀法在铸铝102合金表面制备Ni-P-SiC复合镀层,利用XRD、扫描电镜等对镀态复合镀层的结构和形貌进行分析,并对镀层的显微硬度、结合力及耐蚀性进行测试.结果表明:镀层表面平整均匀;复合镀层中SiC微粒分布均匀且复合量较高,镀层厚度均匀、致密;复合镀层相结构更类似于非晶态;镀层镀态显微硬度可达823.8HV;镀层与基体结合较好,且复合镀层极大地改善了基体的耐蚀性.     

Ni—P—B4C复合电刷镀工艺研究

在Ni-P-B4C合金电刷镀技术的基础上,研究了在镀液中加入B4C微粒,通过改变镀液浓度、电压、pH值以及镀速等条件,达到改变镀层的厚度、硬度以及耐蚀性等。经过多次实验比较,得到了Ni-P-B4C合金复合电刷镀镀液较佳的浓度配制。并对电刷镀镀液各成分在刷镀中的作用以及它们对镀速和镀层成分的影响等方面作了较详细的分析。进而对复合电刷镀中微粒的共沉积机理作了初步的探讨。从而提出了一套较完整的Ni-P-B4C复合电刷镀工艺方案。     

板坯连铸机结晶器铜板材质及镀层对其寿命的影响

结晶器是连铸器的寿命,本文结合实际情况,对结晶器铜板材质的选择、铜板的镀层做了深入的研究,为结晶器铜板的设计和使用提供了理论依据,合理的选择铜板材质和镀层,可降低生产成本,提高生产效率.     

影响Ni-ZrO_2纳米复合镀层性能的工艺因素

为进一步提高结晶器的使用寿命,进行了Ni基纳米ZrO2复合电镀工艺研究。采用正交实验法对影响镀层性能的镀液温度、电流密度、极间距、纳米ZrO2添加量等因素进行研究,分析了镀层的硬度,并对镀层的表面结构进行扫描电镜观察。结果表明,Ni基纳米ZrO2复合电镀可以提高镀层的硬度,最佳工艺条件为镀液温度55℃,电流密度2 A/dm2,极间距10 cm,纳米ZrO2添加量2 g/L。     

板坯连铸结晶器异常预报方法研究

结晶器是钢水凝固成型的核心设备,其内部的传热和摩擦直接决定铸坯的表面裂纹和满钢等各类异常.是实现高效连铸的关键因素.基于功率法检测到的板坯结晶器摩擦力实测数据,对摩擦力的异常预报方法进行了研究.建立了以BP人工神经网络为基础的异常预报模型,并开发出相应软件.对应现场的异常记录,离线预报结果表明:软件能够对满钢、水口断裂及液位波动等各类异常进行预报,并具有一定的预报提前量.证明了方法的可行性,并显示出极大的应用潜力.     

连铸结晶器摩擦力在线检测方法研究

对液压振动下的板坯连铸结晶器摩擦力检测方法——摩擦功法进行了研究,阐述了摩擦功法的检测原理和实现方法,并通过现场试验对检测方法误差进行了分析和验证.基于板坯连铸结晶器摩擦力的现场实测数据,讨论了拉速变化对摩擦力影响,并对正弦和非正弦振动方式下的摩擦力检测结果进行了分析.结果表明,运用摩擦功法进行摩擦力检测,能够很好地反映铸坯与结晶器之间的摩擦和润滑状况,为摩擦功法用于液压振动下铸坯与结晶器之间摩擦力的在线检测提供了理论参考和实验依据.     

热型连铸工艺凝固过程的数值模拟

采用直接差分的方法对热型连铸工艺凝固过程的稳定温度场进行了模拟,绘制了热型连铸工艺凝固过程的温度曲线,分析了铸型出口温度、冷却条件、连铸速度和型内金属液温度对凝固温度曲线的影响．铸型出口温度、冷却条件、连铸速度依次为影响液固界面的主要因素,型内金属液温度对液固界面的影响很小．     

高效连铸结晶器的应用实践

实践表明抛物线锥度结晶器可使拉速显著提高 ,漏钢率降低 ;采用端面密封结晶器可提高铜管寿命 ;采用固定导流水套可解决铸坯菱变问题。     

热型连铸制备Cu-Cr合金的研究

根据热型连铸制备具有一定结晶温度范围合金的要求,分析得到必须增大固液两相区的温度梯度以成功制得质量良好的铸棒,试验研究发现,在型口温度为1195℃,冷却水量为60L/h,冷却距离为10mm,连铸速度为20mm/min,液面高度为5mm的工艺参数下,可由自制的水平式热型连铸设备制备出表面质量良好、内部组织沿轴向分布均匀的Cu 0.4%Cr合金铸棒.     

热型连铸工艺参数对铸锭表面质量的影响

热型连铸是一项近净成型（ｎｅａｒｎｅｔｓｈａｐｅ）技术,它将定向凝固技术和连铸技术相结合,用于生产表面呈镜面的无限长的线材．本研究利用自制的水平热型连铸设备,制备了表面呈镜面的纯铝线材,试验了各工艺参数（震动、坩埚内液面高度、铸型表面条件、铸型出口温度、连铸速度、冷却条件）对连铸线材表面质量的影响,分析后提出了优化工艺参数的范围．     

板坯连铸结晶器数值模拟

运用Fluent 6.3对板坯连铸结晶器进行数值计算,研究拉速、水口浸入深度及水口开口角度对流场的影响.结果表明:对于断面1400 mm×230 mm结晶器,随拉速增加,液面最大水平和垂直流速均增加,而窄边冲击点的位置基本不变,随距液面距离增加,窄边速度先增加后减小,直至趋向于零;当拉速超过1.2 m.min-1时,液面水平速度增加明显.随水口浸入深度增加,液面最大水平流速减小,浸入深度超过140 mm时,最大水平流速变化不明显;垂直于液面方向的最大速度逐渐增加;对窄边冲击点影响较小.随水口开口向下角度增加,液面最大水平流速减小后增加,水口开口向下12.5°时液面最大水平流速最小,而水口开口向下10°～12.5°时窄边冲击点速度最小.     

薄板坯连铸工艺因素对结晶器非稳定流场特征参数的影响

利用波高仪和粒子示踪法在1∶1的水力学模型中研究了薄板坯连铸工艺参数对结晶器内非稳定流场特征参数的影响.结果表明:流场特征参数随时间变化具有一定的周期性.随着拉坯速度增加,平均射流撞击位置下降,平均回流区中心深度下降,平均波高增加;同时,撞击点、回流区中心深度和波高的变化范围增大,周期减小,结晶器内流动不稳定程度增大.随着水口浸入深度增加,平均射流撞击位置下降,平均回流区中心深度下降,平均波高减小;同时,撞击点、回流区中心深度和波高的变化范围减小,周期增加,流场不稳定程度减小.随着水口出口角度增加,平均射流撞击位置下降,平均回流区中心深度下降,平均波高减小;对于较大的水口出口角,尽管结晶器内流场非稳定流动范围较大,但是流场的运动周期较大,液面波动的非稳定程度却较小.     

板坯连铸结晶器及振动装置的研究

从传热学和结构力学角度，分析了结晶器的温度场和应力场，采用解析法和有限元法计算了结晶器的热应力和变形。针对原来的正弦振动机构存在的问题，提出了改进方案：采用椭圆齿轮变速器实现非正弦振动，并分析了改造后的结晶器的振动规律。同时，对结晶器与板坯之间的摩擦力加以分析。采用非正弦振动使负滑脱时间短，正滑脱时间长，结晶器向上运动速度与铸坯运动速度差较小。振痕深度大为减轻，减少坯壳与结晶器的摩擦力，减少粘结漏钢，提高连铸机拉坯速度，铸坯表面质量明显提高。     

连铸小方坯的组织与性能研究

The hot cracking of the continuous casting bullit is connected with its macrostructure and mechanical property burnt. The macrostructure and the mechanical property of 0. 13 wt- %C continuous casting bullit was investigated. The results are as follows: 1) the classical representation of the casting bullit shows three distinct zones, a peripherial region of small equiaxed grains, a columnar zone, and a central equiaxed zone. The rapid increase of the under cooling layer thickness is the criterion of the transformation from the columnar zone to central equiaxed zone; 2) The hardness decreases with the reducing of the solidification speed; 3) The tensile strength decreases gradually from the peripherial equiaxed maximum principal strain zone to central equiaxed zone ,and increases with the drop of the temperature.