車輪是列車整車零件中,保障列車安全運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件之一,也是列車機(jī)車生產(chǎn)過程中技術(shù)含量較高的環(huán)節(jié)之一。脈沖電流處理技術(shù)作為一種綠色新技術(shù),可以改善凝固組織。因此,以車輪鋼為研究對(duì)象,在其凝固過程中施加電流脈沖,研究電流脈沖對(duì)車輪鋼凝固組織的影響,是十分必要的。研究結(jié)論如下:(1)經(jīng)過電流脈沖處理,能夠抑制車輪鋼中C元素的偏析,使C元素分布更加均勻。改善碳偏析的效果與施加的電流脈沖參數(shù)有關(guān)。隨著引入電流脈沖的能量增大(電流密度和脈沖頻率),車輪鋼的鑄錠中C元素分布趨于均勻,其偏析得到一定程度的改善。(2)經(jīng)過電流脈沖處理,枝晶生長得到抑制,二次枝晶間距縮短。隨著引入電流脈沖能量的增大(電流密度和脈沖頻率),枝晶二次枝晶間距逐漸縮短。(3)在自制電流脈沖水冷模型內(nèi),施加電壓為4V的電流脈沖,對(duì)一氯化銨樹枝晶處理后。一次枝晶和二次枝晶停止了生長,且變細(xì)變短,重新溶解于溶液中;施加電壓為12V的電流脈沖對(duì)氯化銨樹枝晶處理后,二次枝晶首先被折斷,一次枝晶慢慢被溶解變細(xì),最終被折斷。(4)通過計(jì)算,進(jìn)一步分析了電流密度和脈沖頻率對(duì)晶核形核率的影響。電流脈沖直接降低了金屬凝固形核勢(shì)壘,提高了晶核的形核...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 車輪鋼介紹
    1.3 鋼液結(jié)晶特點(diǎn)
        1.3.1 結(jié)晶溫度范圍
        1.3.2 成分過冷
        1.3.3 化學(xué)成分偏析
        1.3.4 夾雜物和氣體的產(chǎn)生
        1.3.5 凝固收縮
    1.4 電流對(duì)金屬凝固的影響
        1.4.1 直流電和交流電對(duì)金屬凝固的影響
        1.4.2 電脈沖簡(jiǎn)介
        1.4.3 脈沖電流對(duì)有色金屬凝固過程影響
        1.4.4 脈沖電流對(duì)鋼鐵凝固過程影響
    1.5 研究內(nèi)容
2.熱態(tài)模擬凝固實(shí)驗(yàn)
    2.1 熱態(tài)模擬凝固實(shí)驗(yàn)方案
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備與分析儀器
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.2 電流脈沖對(duì)車輪鋼中C元素分布的影響
        2.2.1 不同脈沖電流大小對(duì)碳元素偏析的影響
        2.2.2 不同脈沖頻率對(duì)碳元素偏析的影響
        2.2.3 偏析程度處理分析
    2.3 電流脈沖對(duì)枝晶的影響
        2.3.1 不同電流大小對(duì)枝晶的影響
        2.3.2 不同脈沖頻率對(duì)枝晶的影響
    2.4 影響機(jī)理討論
        2.4.1 電流脈沖對(duì)碳偏析作用機(jī)理
        2.4.2 電流脈沖對(duì)枝晶作用機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
3.冷態(tài)模擬凝固實(shí)驗(yàn)
    3.1 冷態(tài)模擬凝固實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備連接圖
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)原理
        3.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.2 冷態(tài)模擬凝固實(shí)驗(yàn)下電流脈沖對(duì)枝晶的影響
    3.3 影響機(jī)理討論
    3.4 本章小結(jié)
4.電流脈沖對(duì)均勻形核的影響
    4.1 結(jié)晶的條件與形核率計(jì)算
        4.1.1 結(jié)晶的熱力學(xué)條件
        4.1.2 結(jié)晶的動(dòng)力學(xué)條件
        4.1.3 均勻形核形核率
    4.2 電流脈沖作用下形核率模型的建立
    4.3 電流脈沖對(duì)均勻形核的影響
        4.3.1 電流大小對(duì)形核率的影響
        4.3.2 脈沖頻率對(duì)均勻形核率的影響
    4.4 本章小結(jié)
5.現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)
    5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工藝參數(shù)
    5.3 工業(yè)試驗(yàn)方案
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.4.1 低倍組織
        5.4.2 等軸晶比例
    5.5 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3812017