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小方坯连铸结晶器锥度优化设计

随着连铸技术的进步和对产品质量要求的提高,结晶器锥度的优化设计已被越来越多的学者和生产者所关注.采用有限元方法对150 mm×150 mm方坯连铸结晶器铜管的锥度进行了优化,首先建立二维非稳态热力耦合模型,模拟计算铸坯在结晶器中的凝固收缩;通过建立三维的结晶器热力耦合模型,计算出结晶器铜管的变形,并在此基础上设计了结晶器的最佳锥度.结果表明,对于150 mm×150 mm方坯,在拉速为2.50 m/min时,应采用三锥度结晶器,并且结晶器铜管的锥度设计必须考虑铸坯的收缩和铜管的变形.

关键词: 小方坯连铸 , 结晶器 , 锥度 , 优化设计

Q345钢LF精炼炉高碱度渣系脱硫研究

董方 , 邓浩华 , 郄俊懋 , 田玉石

钢铁 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.04.015

在实验室利用MoSi2高温管式电阻炉研究了LF炉精炼渣的成分和精炼渣粒度对Q345钢脱硫的影响.结果表明在精炼渣碱度较高的条件下(R=3 ～5),随着碱度增大,脱硫率逐渐增加;Al2O3含量在18％～28％,BaO含量在6％～ 14％,CaF2含量在0～10％的范围内,试验渣有一最佳脱硫率,运用正交分析法对精炼渣进行优化,得出高碱度精炼渣的优化渣系为:R=5,wAl2O3=23％,wBaO=10％,wCaF2=5％,在精炼渣成分不变的条件下,可通过减小精炼渣的粒度来提高钢液的脱硫率.

关键词: Q345钢 , LF炉 , 精炼渣 , 碱度 , 脱硫率

铈对202不锈钢夹杂物形态和力学性能的影响

董方 , 蔡国君

中国稀土学报

通过金相、扫描电镜观察、能谱分析和力学性能检测,研究了加入Ce后202不锈钢的强度、塑性、冲击韧性变化.在相同的热处理工艺条件下,分别加入不同含量的Ce,与不添加Ce的202不锈钢的力学性能进行比较.结果表明:钢中加入Ce可改变夹杂物形态,并且在适当的范围内可显著提高202不锈钢的强度、塑性、横向冲击韧性.当Ce的质量分数为0.016%时,202不锈钢可获得最佳的综合力学性能.

关键词: 202不锈钢 , 强度 , 塑性 , 横向冲击韧性 , 稀土

微合金Q345B板坯连铸的高温塑性

宿成 , 董方

钢铁

为了研究含V、Ti、Nb微合金Q345B结构钢的高温塑性，利用Gleeble-1500D热模拟试验机对其进行热拉伸试验，分析了在应变速率为1.5×10－3s-1、变形温度700~1300℃（Δt=100℃）变形条件下的断裂强度和断面收缩率随温度的变化情况。确定Q345B结构钢存在两个脆性区间，即第Ⅰ脆性温度区间为熔点温度1300℃，第Ⅲ脆性温度区间为850~740℃。通过扫描电镜和光学显微镜对断口形貌及其组织进行了观察，明确了断裂原因，为连铸生产提供一定的理论指导。

关键词: 微合金钢 , high temperature plasticity , fracture morphology

山东某钾长石选矿试验研究

戚鹏 , 高利坤 , 董方 , 陈龙

硅酸盐通报

对山东某地钾长石矿进行选矿试验研究,通过探索试验、磨矿细度、磁场强度、脱泥粒度和药剂制度等方面的试验研究,确定了“高梯度磁选-脱泥-反浮选除铁-云母反浮选-长石浮选”的选矿工艺.试验结果表明,该选矿工艺能使精矿K2O+ Na2O含量达到14％以上,Fe2O3含量降至0.06％.

关键词: 钾长石 , 脱泥 , 高梯度磁选 , 浮选

铌对09CuPRe耐候钢耐工业大气腐蚀性能的影响

董方 , 卜凡超 , 赵晓辉 , 刘彬

腐蚀与防护

采用周期浸润加速腐蚀试验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)及扫描电镜(SEM)等方法研究了不同铌含量的09CuPRe耐候钢在模拟工业大气环境中的抗腐蚀性能.结果表明,增大钢中铌的质量分数可以降低耐候钢的腐蚀速率,提升自腐蚀电位Ec,减小阳极电流密度,钢的锈层电阻和电荷传输电阻均呈上升趋势.因此,09CuPRe耐候钢加入铌有利于提高其耐蚀性.

关键词: 铌 , 09CuPRe耐候钢 , 工业大气腐蚀 , 热力学稳定性 , 细化晶粒

超声铸造7085铝合金在热处理过程中的相变行为

李瑞卿 , 李晓谦 , 陈平虎 , 黄明哲 , 董方

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.004

采用OM,SEM,EDS和DSC等研究超声外场下凝固的结晶相在热处理过程中的相变行为,并利用扫描电镜原位加热台实时观察结晶相转变过程。结果表明:铝熔体经过超声外场处理后,晶粒组织由粗大树枝晶向细小等轴晶转变;超声铸锭的熔化焓为4.60J/g,低于常规铸锭的6.52J/g;超声外场处理后,铸锭中的θ相+T相共晶组织减少了29%;该铝合金铸锭中有θ相、T相、Al₃Fe相及Mg₂Si相4种结晶相,样品在DSC升温过程中,θ相颗粒逐渐溶入基体,T相转变成S相后在升温至高温峰时溶入基体,Al₃Fe相在低温峰时转变成Al₇Cu₂Fe相残留在铸锭中,Mg₂Si相未见明显变化。

关键词: 超声铸造 , 结晶相 , DSC分析 , 热处理

宽厚板坯连铸结晶器内的钢液流场的数值模拟

窦冠琪 , 王宝峰 , 李建超 , 董方

连铸

基于流体力学的基本理论,针对连铸结晶器的结构和工艺参数,利用商业软件fluent的k-ε湍流模型,实现了对结晶器内钢液流场的三维数学模拟.重点分析了浸入式水口的插入深度、水口侧孔倾角以及拉速等工艺参数对结晶器钢液流场的影响.结果表明:对于断面为2 300 mm×250 mm的板坯结晶器,水口插入深度为150 mm,水口倾角为向下15°,拉坯速度为1.2 m/min时,结晶器内的流场较好.数值模拟结果可为宽厚板坯连铸结晶器确定合理工艺参数提供理论依据.

关键词: 连铸结晶器 , 浸入式水口 , 流场 , 数值模拟

鲍兴格效应对自紧身管残余应力影响规律的研究

马绍华 , 任安峰 , 李贵才 , 黄建文 , 董方

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2001.01.012

根据炮钢材料的拉伸－压缩特性，通过模拟实验，建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸－压缩试样，通过拉伸－压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时，鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量，因此，这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的Mises屈服准则以及形变理论，按广义平面应变问题，建立了强化材料的应力应变模型，导出了具有应变硬化，鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明：用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理，更能反映自紧火炮身管的实际状态。

关键词: 鲍兴格效应 , 自紧身管 , 残余应力

电磁场相位对小方坯连铸结晶器电磁搅拌的影响

李建超 , 王宝峰 , 董方 , 李贵阳 , 底更顺 , 翟永臻

连铸 doi:10.3969/j.issn.1005-4006.2007.01.015

通过数值模拟对两相和三相结晶器电磁搅拌器作用下钢液内部的磁场和流场进行耦合数值分析,得出了不同相位电磁搅拌时,钢液内部磁感应强度、电磁体积力及搅拌速度的分布规律.模拟结果表明:在相位差为90°的两相电磁搅拌器结晶器电磁搅拌时,钢液内部的磁感应强度、电磁体积力及钢液的搅拌速度要比相位差为120°三相电磁搅拌器的高.计算结果与文献中实验结果及宣钢等厂的生产实践结果一致.

关键词: 电磁场相位 , 结晶器电磁搅拌 , 小方坯连铸

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