特厚板坯慢速凝固过程及质量特性研究
发布时间：2021-10-14 19:49
特厚板被广泛应用于各大领域,而随着经济的发展,特厚板的厚度趋于更厚。特厚连铸坯作为特厚板生产的主要原料,其质量备受关注。连铸坯内部的缺陷是与其凝固速度有关的,凝固速度越大,出现内裂纹的趋势就越大,且强制冷却强度也不宜过大,否则也会诱发内裂纹。而特厚铸坯由于断面较大,传热较慢,使得凝固速度较慢,这就有利特厚铸坯的质量提升。为开发更厚的特厚铸坯,控制特厚铸坯的质量,研究特厚铸坯慢速凝固是很有必要的。本文通过现有数据反算出实际生产中420 mm特厚铸坯结晶器的具体尺寸,依据相似原理计算出用于慢速凝固的结晶器尺寸及材质,根据连铸冶金准则计算出特厚板坯慢速凝固的冷却制度,采用有限元数值模拟软件ProCAST建立105mm×270 mm特厚铸坯模型,分析在理论配水情况下,特厚铸坯慢速凝固温度场,凝固坯壳及固液两相区的变化规律,同时依照设计内容,制作结晶器并进行热态铸造试验,探究慢速凝固形成特厚铸坯的质量,具体研究内容如下:（1）设计试验用特厚铸坯慢速凝固结晶器及配水情况。本文根据420 mm特厚铸坯生产的基本参数,反算出实际产生中该铸坯合金结晶器的尺寸,在确定相似比为4:1,凝固时间比1/8
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 连铸技术的发展及过程的概述
1.2 特厚连铸坯技术发展现状
1.2.1 国内特厚连铸坯技术的发展历程
1.2.2 国外特厚连铸坯技术的发展历程
1.3 特厚连铸坯坯存在的质量问题及控制现状
1.4 特厚连铸坯慢速凝固理论与技术
1.4.1 特厚连铸坯慢速凝固理论
1.4.2 特厚铸坯慢速凝固技术概述
1.5 本文研究的背景及意义与内容
1.5.1 研究背景及意义
1.5.2 研究内容
2.研究方案与研究方法
2.1 研究方案
2.2 研究方法
2.2.1 静态浇注模拟连铸法
2.2.2 热物理模拟试验
2.2.3 计算机模拟实验
2.3 试样器材的准备与用量的确定
2.3.1 结晶器的制备
2.3.2 热电偶的选择
2.3.3 热态实验原始钢材的选取
2.3.4 炼钢脱氧剂的选取及用量计算
2.4 热物态试验的主要设备介绍
2.4.1 制作结晶器的试验设备
2.4.2 制备实验铸坯的设备
2.4.3 铸坯组织观察试验设备
2.5 本章小结
3.特厚板坯慢速凝固试验的设计与计算
3.1 特厚板坯结晶器的设计
3.1.1 实际生产中420mm结晶器的设计
3.1.2 特厚铸坯慢速凝固结晶器试验模型的设计
3.2 特厚板坯连铸过程工艺参数的计算
3.2.1 420mm厚连铸坯工艺参数计算
3.2.2 特厚铸坯试验模型的工艺参数计算
3.2.3 慢速凝固热模拟试验二冷区相关参数计算
3.3 本章小结
4.特厚板坯慢速凝固过程的数值模拟
4.1 实验室特厚板坯传热模型的建立
4.1.1 假设条件
4.1.2 模型建立
4.2 特厚板坯慢速凝固过程的模拟基础
4.2.1 特厚板坯凝固传热原理
4.2.2 初始条件及边界条件
4.3 特厚板坯慢速凝固过程数值模拟结果及分析
4.3.1 特厚板坯慢速凝固过程的验证与分析
4.3.2 实验室特厚板坯慢速凝固过程模拟结果及分析
4.4 本章小结
5.特厚板坯慢速凝固质量特性研究
5.1 实验室特厚铸坯界面温度变化及表面质量的验证与分析
5.1.1 试验过程中界面温度的变化
5.1.2 实验室特厚铸坯的表面质量
5.2 实验室慢速凝固特厚铸坯低倍组织
5.2.1 低倍试样的取样方案
5.2.2 低倍组织结构的探究
5.2.3 低倍组织与数值模拟结果的验证
5.3 实验室慢速凝固特厚铸坯微观组织
5.3.1 金相试验的取样方案
5.3.2 特厚铸坯微观组织的探究
5.4 不同冷速下特厚铸坯微观组织探究
5.4.1 高温共聚焦显微镜原理介绍
5.4.2 高温共聚焦试验的方案
5.4.3 高温共聚焦原位观察结果
5.5 本章小结
6.结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3436739
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 连铸技术的发展及过程的概述
1.2 特厚连铸坯技术发展现状
1.2.1 国内特厚连铸坯技术的发展历程
1.2.2 国外特厚连铸坯技术的发展历程
1.3 特厚连铸坯坯存在的质量问题及控制现状
1.4 特厚连铸坯慢速凝固理论与技术
1.4.1 特厚连铸坯慢速凝固理论
1.4.2 特厚铸坯慢速凝固技术概述
1.5 本文研究的背景及意义与内容
1.5.1 研究背景及意义
1.5.2 研究内容
2.研究方案与研究方法
2.1 研究方案
2.2 研究方法
2.2.1 静态浇注模拟连铸法
2.2.2 热物理模拟试验
2.2.3 计算机模拟实验
2.3 试样器材的准备与用量的确定
2.3.1 结晶器的制备
2.3.2 热电偶的选择
2.3.3 热态实验原始钢材的选取
2.3.4 炼钢脱氧剂的选取及用量计算
2.4 热物态试验的主要设备介绍
2.4.1 制作结晶器的试验设备
2.4.2 制备实验铸坯的设备
2.4.3 铸坯组织观察试验设备
2.5 本章小结
3.特厚板坯慢速凝固试验的设计与计算
3.1 特厚板坯结晶器的设计
3.1.1 实际生产中420mm结晶器的设计
3.1.2 特厚铸坯慢速凝固结晶器试验模型的设计
3.2 特厚板坯连铸过程工艺参数的计算
3.2.1 420mm厚连铸坯工艺参数计算
3.2.2 特厚铸坯试验模型的工艺参数计算
3.2.3 慢速凝固热模拟试验二冷区相关参数计算
3.3 本章小结
4.特厚板坯慢速凝固过程的数值模拟
4.1 实验室特厚板坯传热模型的建立
4.1.1 假设条件
4.1.2 模型建立
4.2 特厚板坯慢速凝固过程的模拟基础
4.2.1 特厚板坯凝固传热原理
4.2.2 初始条件及边界条件
4.3 特厚板坯慢速凝固过程数值模拟结果及分析
4.3.1 特厚板坯慢速凝固过程的验证与分析
4.3.2 实验室特厚板坯慢速凝固过程模拟结果及分析
4.4 本章小结
5.特厚板坯慢速凝固质量特性研究
5.1 实验室特厚铸坯界面温度变化及表面质量的验证与分析
5.1.1 试验过程中界面温度的变化
5.1.2 实验室特厚铸坯的表面质量
5.2 实验室慢速凝固特厚铸坯低倍组织
5.2.1 低倍试样的取样方案
5.2.2 低倍组织结构的探究
5.2.3 低倍组织与数值模拟结果的验证
5.3 实验室慢速凝固特厚铸坯微观组织
5.3.1 金相试验的取样方案
5.3.2 特厚铸坯微观组织的探究
5.4 不同冷速下特厚铸坯微观组织探究
5.4.1 高温共聚焦显微镜原理介绍
5.4.2 高温共聚焦试验的方案
5.4.3 高温共聚焦原位观察结果
5.5 本章小结
6.结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3436739
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3436739.html
