本文關(guān)鍵詞：立彎式連鑄過程的傳熱凝固及微觀組織模擬研究

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【摘要】：影響鑄坯質(zhì)量的因素有很多，包括拉坯速度、澆注溫度、冷卻條件。針對(duì)立彎式連續(xù)鑄造的穩(wěn)態(tài)特點(diǎn)，利用有限數(shù)值模擬軟件ProCAST對(duì)鑄坯的凝固過程進(jìn)行模擬計(jì)算。本文選取的是H13鋼的立彎式連續(xù)澆鑄系統(tǒng)，方坯的尺寸大小是250mm×250mm。探討了拉坯速度、澆注溫度、冷卻條件對(duì)溫度分布、凝固進(jìn)程及微觀組織的影響。將不同拉速、不同澆注溫度、不同冷卻條件下的的溫度分布、凝固進(jìn)程及微觀組織進(jìn)行比較分析。 研究結(jié)果表明：拉坯速度對(duì)凝固過程的影響很大，提高拉速，鑄坯達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度明顯提高，凝固速度變慢，固相率減小，且微觀組織中等軸晶比例變大，晶粒尺寸變小。澆注溫度對(duì)凝固過程的影響較小，澆注溫度越大，鑄坯達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度越高，，凝固速度越慢，固相率減小，且微觀組織中等軸晶的比例越小，晶粒尺寸越大。冷卻條件對(duì)凝固過程的影響較大，冷卻強(qiáng)度增大，鑄坯達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度越低，凝固速度變快，固相率增大，微觀組織中等軸晶比例越大，晶粒尺寸越小。
【關(guān)鍵詞】：立彎式連鑄 溫度場 凝固場 微觀組織
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG249.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 連續(xù)鑄造技術(shù)的形成與發(fā)展9-10
• 1.2 連鑄的基本原理10
• 1.3 連鑄典型工藝10-13
• 1.3.1 連鑄技術(shù)分類10-12
• 1.3.2 連鑄機(jī)主要設(shè)備12-13
• 1.3.3 連鑄主要工藝參數(shù)13
• 1.4 連鑄坯質(zhì)量控制13-15
• 1.5 立彎式連續(xù)鑄造技術(shù)15-16
• 1.6 連鑄過程數(shù)值模擬的研究與發(fā)展16-18
• 1.7 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 連鑄生產(chǎn)過程有限元模擬理論基礎(chǔ)19-34
• 2.1 ProCAST 模擬軟件介紹19-20
• 2.1.1 概述19
• 2.1.2 ProCAST 功能簡介19
• 2.1.3 ProCAST 模擬流程19-20
• 2.2 液態(tài)金屬的流動(dòng)性及充型能力20-21
• 2.3 金屬的結(jié)晶過程21-23
• 2.3.1 結(jié)晶過程的宏觀現(xiàn)象21-22
• 2.3.2 結(jié)晶過程的微觀過程22-23
• 2.4 連鑄傳熱凝固過程條件假設(shè)23
• 2.5 連鑄坯傳熱和凝固過程數(shù)學(xué)模型23-28
• 2.5.1 鋼液流動(dòng)模型23-25
• 2.5.2 金屬結(jié)晶熱力學(xué)條件模型25-26
• 2.5.3 鑄坯凝固傳熱模型26
• 2.5.4 鑄坯不同冷卻段換熱系數(shù)模型26-28
• 2.6 鑄坯微觀組織數(shù)學(xué)模型28-29
• 2.6.1 形核數(shù)學(xué)模型28-29
• 2.6.2 枝晶尖端生長動(dòng)力學(xué)模型29
• 2.7 鑄坯材料的熱物性參數(shù)29-32
• 2.8 本章小結(jié)32-34
• 第3章 立彎式連鑄系統(tǒng) CAE 模型建立34-39
• 3.1 模型建立及網(wǎng)格劃分34-35
• 3.2 模擬過程參數(shù)設(shè)置35-38
• 3.2.1 結(jié)晶器和二冷段換熱系數(shù)設(shè)置35-36
• 3.2.2 連鑄坯水平段空冷換熱系數(shù)設(shè)置36
• 3.2.3 速度設(shè)置36-37
• 3.2.4 澆注溫度設(shè)置37
• 3.2.5 晶體形核與生長參數(shù)設(shè)置37
• 3.2.6 初始條件及運(yùn)行參數(shù)設(shè)置37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 立彎式連鑄坯傳熱及凝固過程模擬及分析39-49
• 4.1 鋼液流動(dòng)分析39
• 4.2 溫度分布和凝固進(jìn)程分析39-42
• 4.3 不同工藝參數(shù)對(duì)鑄坯傳熱和凝固進(jìn)程的影響42-45
• 4.3.1 拉速對(duì)傳熱和凝固進(jìn)程的影響42-43
• 4.3.2 澆注溫度對(duì)傳熱和凝固進(jìn)程的影響43-44
• 4.3.3 冷卻條件對(duì)傳熱和凝固進(jìn)程的影響44-45
• 4.4 凝固末端位置分析45-46
• 4.4.1 凝固末端位置的確定45
• 4.4.2 輕壓下技術(shù)在凝固末端位置的應(yīng)用45-46
• 4.5 不同工藝參數(shù)對(duì)鑄坯凝固末端位置的影響46-48
• 4.5.1 不同拉速下凝固末端起始及終止位置46
• 4.5.2 不同澆注溫度時(shí)鑄坯凝固末端起始及終止位置46-47
• 4.5.3 不同冷卻條件時(shí)鑄坯凝固末端起始及終止位置47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第5章 立彎式連鑄坯微觀組織模擬結(jié)果及分析49-57
• 5.1 鑄坯的微觀組織分析49-50
• 5.1.1 表層細(xì)晶區(qū)49
• 5.1.2 柱狀晶區(qū)49-50
• 5.1.3 中心等軸晶區(qū)50
• 5.2 不同工藝參數(shù)對(duì)鑄坯微觀組織的影響50-54
• 5.2.1 拉速對(duì)微觀組織的影響50-51
• 5.2.2 澆注溫度對(duì)微觀組織的影響51-53
• 5.2.3 冷卻條件對(duì)微觀組織的影響53-54
• 5.3 不同工藝參數(shù)對(duì)鑄坯晶粒平均尺寸的影響54-56
• 5.3.1 拉速對(duì)晶粒平均尺寸的影響54-55
• 5.3.2 澆注溫度對(duì)晶粒平均尺寸的影響55
• 5.3.3 冷卻條件對(duì)晶粒平均尺寸的影響55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第6章 全文總結(jié)57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄 1 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)位論文63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張炯明,張立,楊會(huì)濤,王新華;板坯結(jié)晶器鋼水凝固的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

2 白李國;劉海英;張延玲;繆新德;阮小江;;對(duì)22CrMoH連鑄坯微觀組織及合金元素影響的數(shù)值模擬[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年09期

3 王永勝;顧武安;王新華;王萬軍;;高拉速厚板坯連鑄結(jié)晶器流場影響因素的模擬研究[J];鋼鐵釩鈦;2008年01期

4 薛建國;金學(xué)偉;姚耕耘;;三維MiLE算法模型模擬連鑄結(jié)晶器內(nèi)的板坯凝固過程[J];航空材料學(xué)報(bào);2010年03期

5 楊明波,潘復(fù)生,彭曉東,侯仕東,丁培道;雙輥薄帶凝固組織的數(shù)值模擬(Ⅰ)——數(shù)學(xué)模型的建立及驗(yàn)證[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2001年04期

6 閔義;劉承軍;王德永;姜茂發(fā);;37Mn5連鑄圓坯中心等軸晶率預(yù)測(cè)[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2011年10期

7 鄭賢淑,王一成,金俊澤;電磁鑄造大板坯半連鑄過程溫度場的數(shù)值模擬[J];金屬學(xué)報(bào);1999年08期

8 張紅偉,王恩剛,赫冀成;方坯連鑄過程中鋼液流動(dòng)、凝固及溶質(zhì)分布的耦合數(shù)值模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2002年01期

9 李曉謙;關(guān)敬波;;鋁合金大扁錠半連續(xù)鑄造溫度場與應(yīng)力場的三維有限元仿真分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2007年10期

10 尚利洪;麻永林;;U74鋼大方坯連鑄溫度場的模擬及液芯長度變化研究[J];連鑄;2001年02期

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