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综合实际生产中钢锭的超声波探伤及低倍检验结果,将钢锭缩孔和疏松的探伤质量情况分为5个等级,并应用此分级为锻造实心件生产中如何选择原材料提出建议.探伤质量分级为钢锭的超声波探伤代替低倍检验的研究提供依据.将探伤质量分级与低倍检验结合,对钢锭质量可形成系统性研究,对实际生产具有重大指导意义.

关键词: 钢锭 , 超声波探伤 , 质量分级 , 低倍检验 , 锻造 , 缩孔 , 疏松

大钢锭凝固界面换热系数的数值模拟

兰鹏 , 张家泉

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0963.20130232

基于热-黏弹塑性本构方程建立了大钢锭凝固时热-流-力耦合的3D有限元模型,并对8.5t钢锭浇注过程中不同位置处热流密度、气隙宽度和界面换热系数的变化规律进行了模拟分析.结果表明,钢水与钢锭模刚刚接触时的热流密度和换热系数最大,二者随后迅速下降,且角部区域的下降趋势略大于面部.凝固初期时热流密度和换热系数的最大值位置并非位于面部中心,而是在1/4宽度处;由于宽面对钢水静压力的抵抗作用小于窄面,其界面热流密度和换热系数也略大于窄面.凝固中后期时,换热系数的区域差异逐渐趋于不明显.同时,建立了基于凝固时间和界面温度的平均换热系数的反算模型.应用2个模型所求结果计算的钢锭和钢锭模温度变化与实测值及热-流-力耦合模型结果基本一致.进一步研究发现,界面换热系数随温度的变化规律可推广应用到3～30t钢锭的模拟研究中,计算结果与实际更为符合.

关键词: 钢锭 , 界面换热系数 , 反算模型 , 数值模拟

电渣重熔合金钢质量的超声探测和解剖分析

沈明珠 , 李蓓

冶金分析 doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2004.z2.040

叙述了合金钢电渣重熔钢锭内部缺陷的超声波探伤和解剖试验情况,分析了缺陷来源,可探性和检出特征,提出了控制钢锭质量的探伤方法.

关键词: 合金钢 , 钢锭 , 超声波探伤 , 解剖

GH742合金钢锭的组织及偏析的消除

谢永军 , 梁学锋 , 缪宏博 , 李伟

钢铁研究学报

研究了GH742合金钢锭的显微组织、初熔点、元素偏析及其消除办法.研究表明,钢锭原始铸态组织基体γ中有大量γ'相,枝晶间存在少量γ/γ'共晶相、针状金属间化合物(Ni3Nb)、白色块状镧化物和部分骨架状碳化物.初熔点在1130～1160℃之间.钢锭经1135℃×24h均匀化处理可消除枝晶偏析,使组织均匀.

关键词: GH742 , 钢锭 , 显微组织 , 元素偏析 , 均匀化

基于热溶质对流及晶粒运动的柱状晶-非球状等轴晶混合三相模型^*

李军 , 葛鸿浩 , GE Honghao , WU Menghuai , 李建国

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00627

基于Eulerian-Eulerian方法, 阐述了简化枝晶状等轴晶、柱状晶以及金属液三相完全混合的凝固模型. 模型考虑了等轴晶的移动及柱状晶对等轴晶的捕获, 跟踪了柱状晶尖端的位置并考虑了等轴晶和柱状晶的相互竞争生长, 因此该模型具备了预测柱状晶向等轴晶转变(CET)的能力; 为了在不过量增加计算量的前提下提高模型的精度, 模型对等轴晶采取了简单的枝晶化处理, 即采用简化方法描述等轴晶包络线内固相分数. 分别模拟了3.25和25 t钢锭的凝固过程, 成功预测了大型钢锭凝固过程所形成的底部锥形负偏析、“类-A型”偏析以及CET等现象. 分析认为长细形状铸锭中出现的顶部负偏析区, 是由于凝固后期所形成的局部小钢锭及等轴晶在其内部的沉积聚集而成.

关键词: 数值模拟 , 宏观偏析 , 钢锭 , 晶粒运动 , CET

基于热溶质对流及晶粒运动的柱状晶-非球状等轴晶混合三相模型

李军 , 葛鸿浩 , WU Menghuai , LUDWIG Andreas , 李建国

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00627

基于Eulerian-Eulerian方法,阐述了简化枝晶状等轴晶、柱状晶以及金属液三相完全混合的凝固模型.模型考虑了等轴晶的移动及柱状晶对等轴晶的捕获,跟踪了柱状晶尖端的位置并考虑了等轴晶和柱状晶的相互竞争生长,因此该模型具备了预测柱状晶向等轴晶转变(CET)的能力;为了在不过量增加计算量的前提下提高模型的精度,模型对等轴晶采取了简单的枝晶化处理,即采用简化方法描述等轴晶包络线内固相分数.分别模拟了3.25和25t钢锭的凝固过程,成功预测了大型钢锭凝固过程所形成的底部锥形负偏析、“类-A型”偏析以及CET等现象.分析认为长细形状铸锭中出现的顶部负偏析区,是由于凝固后期所形成的局部小钢锭及等轴晶在其内部的沉积聚集而成.

关键词: 数值模拟 , 宏观偏析 , 钢锭 , 晶粒运动 , CET

模具钢用2.8t矩形锭替代3.0t方锭的优化及实践

李胜利 , 关锐 , 艾新港 , 胡林 , 海浪

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20150067

目前,模具钢具有附加值高、市场需求广泛等优点.但是中国模具钢的生产已经严重落后于世界先进水平.国内某厂现有模具钢的生产锭型存在全凝时间长、探伤不合格、成材率低的问题.通过铸造模拟分析,优化后的锭型,铸锭全凝时间缩短0.48h,本体凝固时间缩短0.41h,钢锭本体无缩孔,精轧后超声波探伤B级合格,试验生产成材率到达83.51％,比原指标提高了5.31％.

关键词: 铸造 , 钢锭 , 数值分析 , 缺陷 , 质量预测