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电渣重熔连续定向凝固M2高速钢铸态组织的研究 被引量:17
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作者 占礼春 迟宏宵 +2 位作者 马党参 付锐 蒋业华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期29-34,共6页
研究了传统电渣重熔工艺(ESR)和电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)所得到的M2高速钢铸态显微组织。结果表明:采用ESR工艺得到铸态组织边部为树枝晶且部分出现了三次枝晶,心部为粗大的等轴晶,晶粒之间有网状碳化物,铸锭的偏析较为严重,... 研究了传统电渣重熔工艺(ESR)和电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)所得到的M2高速钢铸态显微组织。结果表明:采用ESR工艺得到铸态组织边部为树枝晶且部分出现了三次枝晶,心部为粗大的等轴晶,晶粒之间有网状碳化物,铸锭的偏析较为严重,经深腐蚀凝固组织基体与碳化物过渡区较为疏松、粗糙,部分基体内部出现了细小的裂纹。而采用ESR-CDS工艺得到铸态组织边部和心部都以较为细小的树枝晶为主,组织中存在比较多的"不连续的复合规则型"的碳化物,组织较为均匀,经深腐蚀,碳化物与基体过渡区圆滑。 展开更多
关键词 电渣重熔连续定向凝固 M2高速钢 铸态组织
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电渣重熔连续定向凝固René88DT合金的组织与热变形行为 被引量:21
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作者 付锐 陈希春 +1 位作者 任昊 冯涤 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期8-13,共6页
自行设计开发了适合工业化生产高纯净,低偏析,无宏观缺陷铸锭的电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)的设备和工艺,利用该技术成功制备了直径为150mm的René88DT合金定向凝固铸锭。采用XRD测试了定向凝固柱状晶的生长取向,结果表... 自行设计开发了适合工业化生产高纯净,低偏析,无宏观缺陷铸锭的电渣重熔连续定向凝固技术(ESR-CDS)的设备和工艺,利用该技术成功制备了直径为150mm的René88DT合金定向凝固铸锭。采用XRD测试了定向凝固柱状晶的生长取向,结果表明,ESR-CDS René88DT铸锭柱状晶择优生长方向为〈100〉系晶向;ESR-CDS铸锭与传统ESR铸锭相比,枝晶组织生长方向保持一致,二次枝晶臂均匀细小,元素偏析程度低,且晶间一次析出相呈颗粒状,尺寸细小;等温热压缩实验结果表明,ESR-CDS René88DT合金热压缩试样在1100℃,0.05~0.1 s-1应变速率下可达到70%以上压缩变形量并获得均匀细小的动态再结晶组织;ESR-CDS René88DT合金铸锭经等温锻造制备出了170mm×73mm的饼坯件,锻压变形量超过70%,饼坯件除上下两端的变形死区外均发生了动态再结晶,晶粒尺寸约50μm。 展开更多
关键词 电渣重熔连续定向凝固 热变形 动态再结晶
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电渣重熔工艺参数对钢锭凝固质量的影响 被引量:11
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作者 董艳伍 姜周华 +1 位作者 肖志新 李正邦 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1598-1601,共4页
应用以前所建立的数学模型,确定了几种渣系重熔冷轧辊用钢的最优工艺,对重熔钢锭的质量进行了分析,研究了工艺制度对重熔钢锭凝固质量的影响.实验表明,通过工艺参数的合理选择,控制重熔过程的局部凝固时间和二次枝晶间距长度,进而控制... 应用以前所建立的数学模型,确定了几种渣系重熔冷轧辊用钢的最优工艺,对重熔钢锭的质量进行了分析,研究了工艺制度对重熔钢锭凝固质量的影响.实验表明,通过工艺参数的合理选择,控制重熔过程的局部凝固时间和二次枝晶间距长度,进而控制重熔钢锭的偏析程度的方法是可行的.对于Cr5冷轧辊用钢而言,局部凝固时间越长,对应的二次枝晶间距越长,由于元素偏析所引起的碳化物含量越高. 展开更多
关键词 重熔 凝固质量 枝晶间距 局部凝固时间 冷轧辊
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电流对GH4169合金电渣重熔凝固过程参数影响的数值模拟研究 被引量:6
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作者 梁强 陈希春 +2 位作者 任昊 王飞 郭汉杰 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期29-34,共6页
本文借助模拟软件MeltFlow,模拟了GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的变化,分析了电流变化对凝固过程参数的影响。模拟结果表明:凝固过程参数随电流的增大逐渐减小,且电流为4kA后基本不产生变化;凝固过程参数沿重熔锭中心至边缘随冷却速... 本文借助模拟软件MeltFlow,模拟了GH4169合金电渣重熔凝固过程参数的变化,分析了电流变化对凝固过程参数的影响。模拟结果表明:凝固过程参数随电流的增大逐渐减小,且电流为4kA后基本不产生变化;凝固过程参数沿重熔锭中心至边缘随冷却速率增大逐渐减小;局部凝固时间、二次枝晶间距、Rayleigh数变化趋势一致,在判断凝固组织优劣方面是等同的;且电流增大到一定程度后,凝固过程参数与电流无关;计算模拟结果与实验结果吻合良好,能够预测不同工艺条件下缺陷的产生及程度,能够设计和优化现有的工艺并改进钢锭质量。 展开更多
关键词 重熔 数值模拟 局部凝固时间 二次枝晶间距
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电渣重熔过程中传热及凝固组织的数值模拟 被引量:6
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作者 张赫 雷洪 +3 位作者 耿佃桥 张红伟 赵岩 赫冀成 《工业加热》 CAS 2013年第6期42-46,共5页
在凝固传热数学模型基础上,采用正态分布形核模型和二维偏心生长模型,模拟了钢锭重新凝固过程温度场及钢锭凝固组织的生长情况。数值结果表明:电渣重熔钢锭以倒"V"形的柱状晶为主,中心和底部为等轴晶,模拟结果与实验结果符合... 在凝固传热数学模型基础上,采用正态分布形核模型和二维偏心生长模型,模拟了钢锭重新凝固过程温度场及钢锭凝固组织的生长情况。数值结果表明:电渣重熔钢锭以倒"V"形的柱状晶为主,中心和底部为等轴晶,模拟结果与实验结果符合良好。随着渣温的提高,熔池变得深且宽;随着侧壁换热系数的增大,熔池深度变浅;随着重熔速度的减小,熔池深度也逐渐变浅;较低的渣池温度、较大的对流换热系数有利于等轴晶形成,而重熔速度对凝固组织的影响不大。 展开更多
关键词 重熔 数值模拟 温度场 凝固组织 有限元元胞自动机耦合方法
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电渣重熔过程电源频率对不锈钢凝固组织的影响
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作者 苏云龙 朱春丽 +4 位作者 金涛 赵磊 张龙飞 常立忠 施晓芳 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第2期119-125,138,共8页
以304奥氏体不锈钢为研究对象,基于自行设计的低频电源电渣炉对其进行电渣重熔实验,采用原位分析技术分析电源频率对电渣锭致密度和Cr元素分布的影响,研究低频电渣重熔对电渣锭凝固组织的影响及其作用机理。结果表明:低频操作可使电渣... 以304奥氏体不锈钢为研究对象,基于自行设计的低频电源电渣炉对其进行电渣重熔实验,采用原位分析技术分析电源频率对电渣锭致密度和Cr元素分布的影响,研究低频电渣重熔对电渣锭凝固组织的影响及其作用机理。结果表明:低频操作可使电渣锭致密度分布更均匀,但不是频率越低越好,频率降至0.1 Hz时致密度分布的不均匀性反而增加;频率对电渣锭中Cr元素的最大偏析度影响较小;随频率的降低温度梯度与竖直方向的夹角逐渐减小,金属熔池深度变浅。频率降至0.4 Hz时,温度梯度与竖直方向的夹角最小、约20°,柱状晶接近于轴向生长,熔池深度最浅,呈浅平状分布;频率降至0.1 Hz时,柱状晶径向生长的趋势增加,熔池深度反而加深。与传统工频电渣重熔相比,合理的重熔频率能够更好地搅拌渣池,促使渣–金界面与熔池内各部分温度分布更均匀,降低金属熔池深度,但频率过低反而会加深金属熔池深度。 展开更多
关键词 重熔 低频 致密度 凝固组织 偏析
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T型导电结晶器电渣重熔空心钢锭过程的数值模拟 被引量:8
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作者 陈旭 刘福斌 +1 位作者 姜周华 李星 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期805-810,共6页
基于新开发的电渣重熔空心钢锭技术,建立了渣池和空心钢锭的三维准稳态数学模型.利用商业软件ANSYS模拟并得到了非导电和导电结晶器工况下,电渣重熔空心钢锭过程的电磁场、流场与温度场.计算结果表明:导电结晶器工况下,渣池的电流密度... 基于新开发的电渣重熔空心钢锭技术,建立了渣池和空心钢锭的三维准稳态数学模型.利用商业软件ANSYS模拟并得到了非导电和导电结晶器工况下,电渣重熔空心钢锭过程的电磁场、流场与温度场.计算结果表明:导电结晶器工况下,渣池的电流密度和焦耳热最大值均出现在T型结晶器的导电段部分,导电结晶器附近的熔池流动速度较快,渣池的温度场更为均匀,金属熔池形状更为浅平.导电结晶器在交换电极时持续保持渣池和金属熔池温度,能够避免渣池温度迅速下降而导致靠近结晶器壁的钢水迅速凝固而出现渣沟,可大大提高钢锭的凝固质量和表面质量. 展开更多
关键词 结晶器 重熔 空心钢锭 磁场 流场 温度场 凝固
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电渣重熔过程的数值模拟 被引量:7
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作者 刘福斌 陈旭 +1 位作者 姜周华 李星 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期539-542,共4页
以电渣重熔电极、渣池和铸锭为研究对象,建立了电渣重熔体系三维准稳态数学模型.利用商业软件ANSYS得到了电渣重熔过程的电磁场、流场与温度场.计算结果表明,在电极和钢锭内,电流主要集中在外表面,在渣池内主要集中在电极角部;... 以电渣重熔电极、渣池和铸锭为研究对象,建立了电渣重熔体系三维准稳态数学模型.利用商业软件ANSYS得到了电渣重熔过程的电磁场、流场与温度场.计算结果表明,在电极和钢锭内,电流主要集中在外表面,在渣池内主要集中在电极角部;由于电流密度分布不同导致的电磁力和焦耳热及冷却条件共同影响渣池内流场和温度场;随着熔速的增加,熔池深度和两相区最大宽度增加;本工况下,700~800kg/h的熔速将对应一个最短的局部凝固时间. 展开更多
关键词 重熔 磁场 流场 温度场 局部凝固时间
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ESR熔池深度与重熔电流及锭高关系的数模研究 被引量:1
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作者 尧军平 耿茂鹏 +3 位作者 马新生 杨晓军 饶磊 杨龙山 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2004年第3期1-3,14,共4页
本试验是在小型ESR炉上进行熔池深度随重熔过程变化规律的数模研究.通过对已得数据的回归处理,找出了熔池深度h及锭高Y之间的相关规律,得到h(0,Y)=A·e-B/Y的指数函数关系,A和B均为重熔电流的函数,A=f1(I),B=f2(I),所以,h(0,Y)=f3(I... 本试验是在小型ESR炉上进行熔池深度随重熔过程变化规律的数模研究.通过对已得数据的回归处理,找出了熔池深度h及锭高Y之间的相关规律,得到h(0,Y)=A·e-B/Y的指数函数关系,A和B均为重熔电流的函数,A=f1(I),B=f2(I),所以,h(0,Y)=f3(I,Y).这一数学模式可用于描述和预示任意重熔电流时的最大熔池深度及随锭高增长熔池深度变化的趋向.熔池的深浅,影响金属结晶生长方向改变及夹杂物和气体的去除过程.合理控制重熔电流与熔池深度,对改善ESR锭铸态组织和材料质量是有益处的. 展开更多
关键词 重熔 熔池深度 凝固
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