教育部科学技术研究重大项目(311014) 作品数:8 被引量:15 H指数:2 相关作者: 王恩刚 邓安元 王菲 王韬 张兴武 更多>> 相关机构: 东北大学 宝钢集团中央研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 教育部科学技术研究重大项目 高等学校学科创新引智计划 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 冶金工程 一般工业技术 更多>>
电磁搅拌对Incoloy800HT连铸坯凝固组织的影响 本文以镍基耐蚀高温合金Incoloy800HT为研究对象,采用连铸方法制备横断面为100mm×225 mm的连铸坯,并研究了线性电磁搅拌和连铸工艺参数对Incoloy800HT高温合金连铸坯凝固组织的影响。研究结果表明,... 王菲 徐宇 王恩刚 邓安元 张兴武关键词:高温合金 电磁搅拌 凝固 连铸 文献传递 线性电磁搅拌对高温合金Incoloy800铸态组织的影响 被引量:1 2013年 采用砂型铸造方法研究了线性电磁搅拌对高温合金Incoloy800凝固组织的影响,用电子探针分析了铸锭中溶质元素的分布规律。实验结果表明:在高温合金砂型铸造的凝固过程中施加线性电磁搅拌,能够细化铸锭的等轴晶组织,增加铸锭断面等轴晶的比例;在较低的磁感应强度下,铸锭的宏观偏析和微观偏析均比较严重。增强磁感应强度后,由线性电磁搅拌引起的对流加速了熔体中过热的耗散,缩短了凝固时间;另外对流充分混合了熔池内各部分熔体,使得溶质元素在铸锭中的宏观偏析和微观偏析得到改善,从而大幅度提高了铸锭质量。 蒋恩 王恩刚 王菲 赫冀成关键词:高温合金 电磁搅拌 枝晶组织 偏析 电磁搅拌对GCr15轴承钢凝固组织的影响 被引量:1 2015年 采用电磁搅拌法在自制连铸机上制备了GCr15轴承钢钢坯,研究了电磁搅拌与二冷水强度对GCr15轴承钢凝固组织的影响。结果表明,当电流强度为250A,频率为12Hz时,钢水凝固前沿的枝晶被折断和熔断。由于液相温度梯度减小,成分过冷度增大,使凝固时的柱状晶转变为等轴晶;当二冷水流量由2.0m3/h提升至3.5m3/h时,铸坯中心组织出现了更加细小的等轴晶;同时电磁搅拌会使连铸坯中的二次枝晶间距变小,C和Cr分布更均匀。 徐宇 李壮 王恩刚 张兴武关键词:GCR15轴承钢 电磁搅拌 二次枝晶间距 温度梯度 考虑气隙的电磁连铸圆坯传热凝固数值模拟 被引量:1 2012年 通过双向迭代耦合的方法,建立了电磁连铸结晶器区域内的传热凝固有限元分析模型.通过对凝固坯壳与结晶器接触状态的数学描述,来模拟软接触结晶器内的热和力学状态,研究了高频交变电磁场对气隙分布及铸坯温度场的作用规律.结果表明,采用双向迭代耦合的方法,可更准确地描述电磁软接触连铸结晶器内的热-力学行为;高频交变磁场下,钢液的初始凝固点位置较常规连铸下移,初始凝固壳减薄,气隙生长延迟;在结晶器下段,由于电磁力的搅拌作用凝壳厚度又有所增加,气隙量大于常规连铸. 康丽 王恩刚 赫冀成关键词:交变磁场 连铸 气隙 凝固 不锈钢软接触电磁连铸的工业试验 被引量:6 2015年 通过分析碳钢和不锈钢材质的电阻率差异性,以及304不锈钢软接触电磁连铸的中试试验结果,证实了不锈钢软接触电磁连铸的可行性。进而,在商业级规模铸机上分别开发了不锈钢圆坯和方坯软接触电磁连铸系统,进行了不同钢种、不同保护渣条件下的相关工业生产试验。结果表明,不锈钢圆坯和方坯软接触电磁连铸在不超过150 k W的电源输出功率条件下,均能获得较佳的振痕去除效果,改善铸坯表面质量。对获得的铸坯进行免修磨轧制成?8 mm线材,并经过固溶热处理以及酸洗等工序,使线材成品的综合成材率提高3%以上。多次生产试验采用不间断连浇方式,期间,软接触电磁连铸设备系统生产稳定可靠,未发现液面异常波动以及铸坯低倍组织卷渣等缺陷,使软接触电磁连铸技术向商业化生产运营迈出了关键一步。最后,讨论了软接触电磁连铸技术拓展至不锈钢板坯断面的可行性。 侯晓光 王恩刚 张永杰 许秀杰 邓安元关键词:软接触电磁连铸 不锈钢 振痕 电磁连铸 Incoloy800H高温耐腐蚀合金电磁软接触连铸技术的实验研究 被引量:2 2016年 通过分析Incoloy800H合金与碳钢等材质的电导率差异性,以及Incoloy800H合金电磁软接触连铸试验结果,证实了镍铬铁基高温耐腐蚀合金电磁软接触连铸的可行性。采用电磁感应法对切缝式结晶器内的磁场分布进行了测量,得出不同电源功率和磁场频率对磁场大小和分布的影响效果,从而选取出适当的电磁参数进行了Incoloy800H电磁软接触连铸对比试验。试验结果表明,当电源功率为66 k W,频率为20 k Hz时,铸坯表面质量明显提高,表面振痕明显减轻,凹陷和表面裂纹等缺陷消失。当电源功率增加至100 k W时,铸坯表面质量下降,出现了波浪状振痕和切缝棱边。 王菲 王韬 许秀杰 邓安元 王恩刚关键词:振痕 电磁搅拌和二冷区冷却强度对Incoloy800H高温合金连铸坯的内部质量影响 被引量:5 2016年 研究了不同方式的二冷区电磁搅拌和冷却强度对Incoloy800H高温合金连铸坯凝固组织和内部裂纹的影响。研究结果表明:施加电磁搅拌后的连铸坯内部等轴晶组织比例增加,晶粒细化。单向连续电磁搅拌增加等轴晶比例和细化晶粒的作用效果优于正反交替电磁搅拌。当二冷区冷却水流量由3.0 m^3/h增加至7.1 m^3/h时,等轴晶比例减小,晶粒粗化;电磁搅拌对连铸坯内部裂纹有抑制作用,且单向连续电磁搅拌效果最好。当二冷区冷却强度增加时,铸坯内部熔体的温度梯度增加从而增大热应力,同时由于电磁搅拌的作用时间的减少,使铸坯内部质量恶化,产生严重的内部裂纹。 王菲 王韬 张兴武 邓安元 王恩刚关键词:电磁搅拌 连铸 电磁搅拌对Incoloy825合金凝固组织和偏析的影响 2016年 研究了电磁搅拌对Incoloy825高温合金凝固组织及凝固过程中溶质元素偏析的影响。结果表明,在合金凝固过程中,施加电磁搅拌能够有效细化晶粒组织,同时增加等轴晶比例。当电磁搅拌电流强度由150A增加到300A时,铸坯中晶粒尺寸由300μm减小至210μm,同时等轴晶含量由66.7%增至77.5%。未施加电磁搅拌的Incoloy825高温合金铸坯内部的宏观偏析和微观偏析均比较严重,通过施加电磁搅拌,引起熔体强制对流,使熔体内部传热和传质得到改善,同时增大了冷却速率使二次枝晶臂间距减小,并促进液穴内熔体成分的均匀化,大幅度降低了合金元素的偏析程度。 王菲 王韬 张兴武 邓安元 王恩刚关键词:电磁搅拌 凝固 偏析 静磁场作用下结晶器内金属射流行为的数值模拟 被引量:1 2014年 利用ANSYS CFX软件,数值模拟了在静磁场作用下连铸结晶器内的水口出流的金属射流行为,通过分析其形态变化,考察了不同参数下液面波动F数的变化规律以及金属射流的扩张对结晶器壁面的冲刷强度的影响规律.模拟结果表明:水口出流射流具有扩张特性,在静磁场作用下,随着磁感应强度的增大,F数增大,金属射流扩张程度增加,且对结晶器宽面冲刷强度增加;随着板坯厚度的增大,F数增大,金属射流扩张程度增加,且对结晶器宽面冲刷强度减小;随着射流角度的增加,F数减小,对结晶器宽面冲刷加剧;对于电磁制动板坯连铸,不能单纯以F数作为控制指标,应充分考虑射流扩张对结晶器壁面冲击的影响,不同板坯厚度和水口射流角度应有适宜的控制参数. 邓安元 许琳 王恩刚 赫冀成关键词:连铸 数值模拟 静磁场