转炉-连铸工艺开发45优碳圆钢的生产实践

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采用转炉-连铸工艺,通过优化冶炼、连铸、轧制各控制点的操作,成功开发了45优碳圆钢,其理化性能均达到标准要求,为我公司优质碳素结构圆钢新产品形成系列化奠定了坚实基础。
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本文主要研究了Al-15%Cu合金在凝固过程中施加交流电场,结果发现Al-15%Cu合金的凝固组织都有明显的变化,主要表现为树枝晶减少,球状晶增多,枝晶有向胞状晶发展的趋势,界面之间的曲率变大,界面变得模糊。整体上组织得到了细化。本试验为进一步揭示电场对金属凝固组织的影响机理奠定了基础,同时也为工业试验做好了前期准备。
本文研究了电脉冲处理对过共晶铝硅合金(Al-15%Si)凝固组织的影响。重点考察了经不同时间的电脉冲处理后过共晶铝硅合金(Al-15%Si)凝固组织中初晶相及共晶组织的变化。结果表明,经过电脉冲处理Al-15%Si合金的初晶硅、初晶α-Al以及共晶组织都发生了明显的改变。随着电脉冲处理时间的改变,Al-15%Si合金凝固组织的变化呈现一定的周期性特征。
结合某厂现场情况,在实验室条件下,研究了在奥氏体再结晶区平均道次变形量及奥氏体未再结晶区变形温度两种情况下,不同微量元素对低碳钢形变奥氏体、铁素体、珠光体组织及力学性能的影响,并进行了对比,得出在相同的工艺条件下,加入不同微量元素对材料组织、性能的影响。与实际生产的产品对比,发现降低未再结晶区变形温度对细化铁素体晶粒和改善力学性能有很大的作用。
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本文采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平展流湍流输运特性进行了数值模拟研究。根据平展流特征对湍流模拟的k-ε模型进行了修正,并对计算网格的生成进行了探讨,在此基础上分析了旋流数对平展流的作用以及两个平行平展流的相互作用。
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基于热力耦合有限元方法,建立了连铸动态轻压下工艺的典型力学过程——带液芯板坯在多对辊连续轻压下过程的凝固和应力应变分析模型。研究结果表明,连铸坯经过多对辊连续压下过程中,其应力状态发生较大拉压交替变化。合理的轻压下位置是控制铸坯凝固点恰好落在轻压下区域以内。