AZ31镁合金圆锭连铸过程温度场的数值模拟 被引量：24

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作者 郭鹏 张兴国 +1 位作者 郝海 金俊泽 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1570-1576,共7页

通过有限差分法,利用Visual C++6.0建立直接水冷法(DC)AZ31镁合金连铸过程的数学模型,该模型可预测铸锭以及底模的温度分布。通过对铸造过程物理现象的理论研究,确定一冷区、二冷区以及铸锭与底模之间的边界条件。通过与文献实测温度的... 通过有限差分法,利用Visual C++6.0建立直接水冷法(DC)AZ31镁合金连铸过程的数学模型,该模型可预测铸锭以及底模的温度分布。通过对铸造过程物理现象的理论研究,确定一冷区、二冷区以及铸锭与底模之间的边界条件。通过与文献实测温度的比较,证明该模型可以用来模拟实际铸造过程。考察不同铸造条件对铸锭温度场分布的影响,为优化镁合金直冷连铸的工艺参数提供了依据。 展开更多

关键词 镁合金 连铸 温度场 数值模拟

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电磁铸造对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织及晶内固溶度的影响 被引量：13

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作者 王少华 杨守杰 +3 位作者 房灿峰 王剑钊 戴圣龙 张兴国 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2083-2089,共7页

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金,研究电磁场对合金显微组织、合金元素晶内固溶度的影响。结果表明:采用电磁铸造技术制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金具有良好的表面质量和内部组织;电磁场显著提高合金元素在晶内的固溶... 分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金,研究电磁场对合金显微组织、合金元素晶内固溶度的影响。结果表明:采用电磁铸造技术制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金具有良好的表面质量和内部组织;电磁场显著提高合金元素在晶内的固溶度,减小了微观偏析程度。相对于普通连铸,电磁铸造法制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的晶粒平均尺寸从68μm减小到53μm,Zn、Mg和Cu元素的晶内相对溶质固溶度分别由56%、62%和25%提高到79%、74%和44%。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU-ZR合金 电磁铸造 普通连续铸造 显微组织 相对溶质固溶度

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AZ80镁合金低压脉冲磁场半连续铸造过程的数值模拟和实验研究 被引量：18

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作者 冀焕明 罗天骄 杨院生 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期468-476,共9页

采用有限元方法对AZ80镁合金低压脉冲磁场半连续铸造过程的电磁场、流场和温度场进行数值模拟,对铸锭的组织进行观察和分析,并与普通半连续铸造铸锭晶粒组织进行对比。模拟结果表明:在低压脉冲磁场半连续铸造过程中,结晶器中的熔体受脉... 采用有限元方法对AZ80镁合金低压脉冲磁场半连续铸造过程的电磁场、流场和温度场进行数值模拟,对铸锭的组织进行观察和分析,并与普通半连续铸造铸锭晶粒组织进行对比。模拟结果表明:在低压脉冲磁场半连续铸造过程中,结晶器中的熔体受脉冲电磁力作用产生强迫对流和电磁振荡,使得熔体的径向温度梯度有所降低。组织观察结果显示,与普通半连续铸锭相比,低压脉冲磁场半连续铸锭晶粒明显细化,枝晶尖端发生钝化。在低压脉冲磁场半连续铸造凝固过程中,结晶器壁附近形核的临界形核半径和临界形核功有所降低,同时脉冲磁场形成的熔体对流使结晶器壁处形成的晶核随着对流扩散到熔池内部,使形核率增加,另外脉冲磁场能够通过尖端钝化的方式抑制晶粒的生长,从而造成低压脉冲磁场铸锭的晶粒细化。 展开更多

关键词 镁合金 低压脉冲磁场 半连续铸造 数值模拟 晶粒细化

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低频电磁场对水平半连续铸造7075铝合金的影响 被引量：7

4

作者 赵志浩 崔建忠 +1 位作者 左玉波 张海涛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期51-54,共4页

采用实验的方法研究了低频电磁场对水平半连续铸造铝合金的表面质量及铸态组织的影响·将使用传统水平半连续铸造生产出的铸锭与低频电磁水平半连续铸造生产的铸锭进行了比较·研究结果表明,低频电磁场可有效地减少铸锭的表面... 采用实验的方法研究了低频电磁场对水平半连续铸造铝合金的表面质量及铸态组织的影响·将使用传统水平半连续铸造生产出的铸锭与低频电磁水平半连续铸造生产的铸锭进行了比较·研究结果表明,低频电磁场可有效地减少铸锭的表面缺陷并显著改善铸锭的微观组织·此外,提高磁场的强度或适当降低磁场的频率均有利于对铸锭质量的改善·实验所采用的安匝数及频率范围中,最优的条件分别为10000,30Hz· 展开更多

关键词 水平半连续铸造 低频电磁场 铝合金 表面质量 铸态组织

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EMS-DC法制备的半固态ZL101A铝合金的组织与性能 被引量：4

5

作者 朱明原 许珞萍 +3 位作者 邵光杰 史文 任忠鸣 杨森龙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期150-154,共5页

研究了EMS DC法工艺参数对半固态ZL1 0 1A合金组织的影响 ,阐明了浇注温度 (中间包温度 )、拉坯速度、冷却速度与合金组织形貌的关系。研究表明 :在 0 .0 8～ 0 .0 9T的磁感应强度作用下 ,当铝合金在固液两相区的冷却速度小于 0 .3℃ /s... 研究了EMS DC法工艺参数对半固态ZL1 0 1A合金组织的影响 ,阐明了浇注温度 (中间包温度 )、拉坯速度、冷却速度与合金组织形貌的关系。研究表明 :在 0 .0 8～ 0 .0 9T的磁感应强度作用下 ,当铝合金在固液两相区的冷却速度小于 0 .3℃ /s时 ,即能得到较理想的非树枝晶组织。在优化各工艺参数的基础上 ,形成了半固态ZL1 0 1A合金的水平半连续铸造中试生产技术 ,其连铸坯铸态和热处理态强塑性综合指标分别为 430 .4和 497.4。 展开更多

关键词 半固态 电磁搅拌 水平半连续铸造

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3003/4004复合连铸坯料轧制过程的显微组织演变 被引量：3

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作者 任政 张潇 +4 位作者 朱秀荣 连付奎 成建国 侯立群 赵宝荣 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期54-57,共4页

研究3003/4004层状复合连铸坯料的热轧和冷轧过程,分析其显微组织的演变。结果表明:3003/4004复合连铸坯料热轧界面为冶金结合,界面清晰无裂纹,界面处形成混合析出区;3003/4004复合板冷轧界面处由均匀细小的Al8Mn5和共晶硅的混合相组成... 研究3003/4004层状复合连铸坯料的热轧和冷轧过程,分析其显微组织的演变。结果表明:3003/4004复合连铸坯料热轧界面为冶金结合,界面清晰无裂纹,界面处形成混合析出区;3003/4004复合板冷轧界面处由均匀细小的Al8Mn5和共晶硅的混合相组成,利用复合连铸坯料轧制可以制备出高质量的具有冶金结合的铝合金复合板材。 展开更多

关键词 铝合金 复合连铸坯料 轧制 显微组织

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ZL101A非树枝晶铸态组织的力学性能 被引量：2

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作者 朱明原 史文 +3 位作者 杨森龙 任忠鸣 邵光杰 许珞萍 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第4期307-310,共4页

本文分析了电磁搅拌对 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 合金树枝晶碎（细）化和形成圆整初晶的影响，研究了化学成分、组织形貌与力学性能的关系．采用电磁搅拌结合水平半连续铸造制备出直径为Φ８０ ｍ ｍ 的半固态 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 连铸坯．其组织中α... 本文分析了电磁搅拌对 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 合金树枝晶碎（细）化和形成圆整初晶的影响，研究了化学成分、组织形貌与力学性能的关系．采用电磁搅拌结合水平半连续铸造制备出直径为Φ８０ ｍ ｍ 的半固态 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 连铸坯．其组织中α（ Ａｌ）呈现玫瑰花状和椭球状的混合形态，（ Ａｌ＋ Ｓｉ）共晶组织呈细小点状．连铸坯由表及里的平均性能为 σｂ＝ ２５１．２５ Ｍ Ｐａ，δ＝ １６．１０％ ，接近已发表文献中的最佳值． 展开更多

关键词 电磁搅拌 非树枝晶组织 连铸 力学性能 铝合金

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复合锭直接水冷半连续铸造过程的研究 被引量：4

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作者 蒋会学 秦克 +1 位作者 张海涛 崔建忠 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1274-1277,共4页

在传统结晶器中安装了冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了用于生产钎焊板的铝合金复合锭的实验室制备,并对半连续铸造过程及工艺进行研究,主要研究了铸造过程中接触面附近温度场分布、复合锭接触面两侧的宏观形貌、微观组织及成分... 在传统结晶器中安装了冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了用于生产钎焊板的铝合金复合锭的实验室制备,并对半连续铸造过程及工艺进行研究,主要研究了铸造过程中接触面附近温度场分布、复合锭接触面两侧的宏观形貌、微观组织及成分分布、硬度分布.结果表明:在冷却板的作用下接触面附近形成了一层具有一定厚度的半固态层,从而保证复合铸造过程的顺利实现,复合锭中两种铝合金接触面结合较好,且为一种冶金结合,接触面两侧的成分分布和硬度分布有较好的对应关系. 展开更多

关键词 直接水冷半连续铸造 复合锭 接触面 半固态层

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4045/3004/4045层状铝合金复合材料连铸制备方法 被引量：4

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作者 蒋会学 秦克 +1 位作者 张海涛 崔建忠 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期85-89,共5页

本文旨在开发出制备复合锭坯的新技术,在新型热顶石墨环结晶器中安装冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了4045/3004/4045铝合金三层复合锭的实验室制备,研究了复合锭坯的宏观形貌、微观组织,并考察了界面两侧元素分布以及铸造过程中... 本文旨在开发出制备复合锭坯的新技术,在新型热顶石墨环结晶器中安装冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了4045/3004/4045铝合金三层复合锭的实验室制备,研究了复合锭坯的宏观形貌、微观组织,并考察了界面两侧元素分布以及铸造过程中界面附近3004合金熔体的温度分布.结果表明:在冷却板的作用下界面附近形成了一层温度分布较为均匀的固态支撑层,从而保证复合铸造过程的顺利实现,复合界面结合较好,且为一种冶金结合;由界面抗拉强度测试结果可知界面的结合强度均高于96 MPa,进一步证明了两种合金的结合是一种冶金结合. 展开更多

关键词 直接水冷半连续铸造 三层复合锭 界面 固态支撑层 性能

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AZ31镁合金直接激冷铸造铸锭的热应力数值模拟(英文) 被引量：2

10

作者 张晓星 关仲 胡红军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期5279-5282,共4页

为了研究工艺参数对AZ31镁合金直接激冷铸造过程温度场和热应力场的影响,根据该技术在镁合金中应用的特点作了一些简化和假设;建立了镁合金铸锭横截面的二维几何模型;建立了基于非稳态热传递的温度场和热弹塑性增量理论的热应力控制方程... 为了研究工艺参数对AZ31镁合金直接激冷铸造过程温度场和热应力场的影响,根据该技术在镁合金中应用的特点作了一些简化和假设;建立了镁合金铸锭横截面的二维几何模型;建立了基于非稳态热传递的温度场和热弹塑性增量理论的热应力控制方程;根据铸造过程中的传热特点确定了一冷区和二冷区的边界条件和初始条件;采用大型通用有限元分析软件ANSYS 对镁合金直接激冷铸造过程中的铸坯温度场和热-应力场进行了仿真分析,并就不同工艺参数(浇注温度)对铸坯温度和应力的分布及其相变区的影响进行了研究。仿真结果增强了对镁合金直接激冷铸造过程热裂产生机制的理解,为直接激冷铸造工艺参数的优化提供了依据。 展开更多

关键词 镁合金 直接激冷铸造 数值模拟 裂纹和收缩

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7050/3003铝合金复层铸坯的制备与热处理工艺研究 被引量：1

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作者 曹志强 周弈 +1 位作者 闫光远 高秉阳 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期241-246,共6页

采用直接冷却铸造法制备7050/3003铝合金复合铸坯,随后对其进行均匀化退火处理。使用扫描电镜、电子探针、维氏硬度仪等对铸坯界面进行组织性能分析,探究熔体浇铸温度及热处理工艺参数对界面结合质量的影响。结果表明,3003铝合金浇铸温... 采用直接冷却铸造法制备7050/3003铝合金复合铸坯,随后对其进行均匀化退火处理。使用扫描电镜、电子探针、维氏硬度仪等对铸坯界面进行组织性能分析,探究熔体浇铸温度及热处理工艺参数对界面结合质量的影响。结果表明,3003铝合金浇铸温度为720℃、7050铝合金浇铸温度为680℃时,铸坯界面清晰、无混流和明显铸造缺陷,且硬度相对较高,两种铝合金之间形成一层初生α-Al过渡层,实现了良好的冶金结合。均匀化退火后,7005合金一侧非平衡共晶组织和枝晶偏析基本消除,晶界处粗大第二相溶解,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,复层材料界面成分分布逐渐均匀,扩散层厚度有所增加。 展开更多

关键词 铝合金 复层铸坯 界面性能 组织形貌 直接冷却铸造 均匀化退火

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电磁铸造铝合金的疲劳性能及差热分析

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作者 贾非 金俊泽 +2 位作者 张兴国 曹志强 郝海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期27-30,共4页

使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和差热分析仪等设备对比观察了电磁铸造和普通连续铸造2024铝合金铸态及热处理状态的显微组织和力学性能。与普通连续铸造铸锭相比,电磁铸造铸锭的铸态及热处理状态的力学性能都有提高。通过观察差... 使用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和差热分析仪等设备对比观察了电磁铸造和普通连续铸造2024铝合金铸态及热处理状态的显微组织和力学性能。与普通连续铸造铸锭相比,电磁铸造铸锭的铸态及热处理状态的力学性能都有提高。通过观察差热分析曲线发现,电磁铸造试样具有较高热焓,说明其在加热过程中有更多沉淀强化物形成。而普通连续铸造铸锭尽管经过热处理仍然不能达到电磁铸造试样的性能。 展开更多

关键词 电磁铸造 铝合金 疲劳性能 差热分析 连续铸造 显微组织 力学性能

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直冷连铸工艺参数对超轻LA141合金板坯温度场的影响

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作者 史淑艳 郝海 +2 位作者 马蕾娟 张兴国 金俊泽 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期91-93,97,共4页

直冷连铸工艺中各铸造参数的互相匹配至关重要,通过有限差分方法,用Visual C++6.0建立了超轻LA141合金扁坯连铸过程中三维温度场的数学模型,讨论了各种工艺参数,如拉坯速度、冷却水流量、浇注温度等对凝固过程中板坯温度场的影响,在此... 直冷连铸工艺中各铸造参数的互相匹配至关重要,通过有限差分方法,用Visual C++6.0建立了超轻LA141合金扁坯连铸过程中三维温度场的数学模型,讨论了各种工艺参数,如拉坯速度、冷却水流量、浇注温度等对凝固过程中板坯温度场的影响,在此基础上优化了超轻合金LA141合金扁坯直冷连铸工艺参数。结果表明:冷却水流量对液穴深度的影响较小,提高浇注温度和拉坯速度使液穴变深,出结晶器时凝固壳层厚度减小。优化后的工艺参数为浇注温度670~700℃,冷却水流量0.8~1.0 m3.h-1,拉坯速度1.0~1.25 mm.s-1。 展开更多

关键词 LA141合金 直冷连铸 温度场 数值模拟

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