郭大勇
,
杨院生
,
童文辉
,
胡壮麒
金属学报
基于连续模型建立了非惯性坐标系下电磁离心凝固过程流动、传热、传质耦合数学模型. 依此模型对Al--5%Cu合金进行了模拟计算. 结果表明, 电磁离心凝固过程中,电磁力使熔体的平均径向运动速度下降.熔体流动状态的改变使凝固合金外层的逆偏析减轻, 凝固过程中
两相区的负偏析也减轻. 与普通离心铸造相比, 电磁离心凝固可减轻铸件宏观偏析. 模拟结果与实测铸件成分分布基本吻合, 表明本数学模型较好地描述了电磁离心凝固过程.
关键词:
电磁离心凝固
,
macrosegregation
,
fluid flow
花福安
,
杨院生
,
郭大勇
,
童文辉
,
胡壮麒
金属学报
结合晶粒生长的统计分析理论和概率性转变规则, 建立了基于曲率驱动机制的晶粒正常生长的二维元胞自动机模型. 该模型的一个显著特点是晶粒生长速率和晶界曲率(1/Rc--1/R)之间满足线性关系, 而传统的元胞自动机模型则难以满足这种线性关系. 模拟结果比较全面地反映了等温条件下晶粒正常生长的各种现象：平均晶粒面积与时间的关系, 晶粒尺寸、晶粒边数的分布规律及其时间不变性, 晶粒边数与尺寸的关系, 以及晶粒生长速率与晶粒尺寸和曲率的关系等. 模拟结果与晶粒生长的动力学理论预测相符合.
关键词:
晶粒生长
,
null
,
null
林刚
,
杨院生
,
郭大勇
,
花福安
,
周全
金属学报
应用ANSYS软件对具有复合组织的电磁离心铸造Cr18Ni9Ti不锈钢管的周期轧制过程进行了三维有限元数值模拟．模拟结果表明, 管坯轴向塑性越好, 在轧制过程中产生的剪切应力和剪切应变越小, 管坯变形能力越强．降低工具与管坯摩擦系数, 可以减小
$\sigma_{\rm rz}$和$\varepsilon_{\rm rz}$, 减小管坯外层柱状晶区与内层等轴晶区之间$\sigma_{\rm rz}$的不连续性, 提高管坯的变形能力和成形管材的质量．在电磁离心凝固时适当地加大励磁电流以增加铸管中等轴晶区比例, 不但可以提高铸管的力学性能, 还可以减小管坯在轧制过程中所产生的$\sigma_{\rm rz}$和$\varepsilon_{\rm rz}$,
进而使其轧制变形能力增强, 其成形管材质量也得到改善．通过轧制实验验证, 模拟结果与实验结果吻合良好.
关键词:
不锈钢
,
anisotropy
,
cold pilgering
郭大勇
,
高航
,
任玉辉
,
王秉喜
,
韩立涛
,
车安
钢铁研究学报
为提高高碳钢盘条氧化铁皮机械除鳞性能,对不同轧制和吐丝温度条件下的盘条氧化铁皮成分、质量百分比和厚度等性质进行了生产试验研究.采用氧化铁皮形成热力学和生长动力学分析了轧制和吐丝温度对盘条氧化铁皮性质的影响,提出了提高盘条氧化铁皮机械除鳞性的技术措施.提高了高碳钢盘条氧化铁皮除鳞性,满足了用户的使用要求.
关键词:
高碳钢盘条
,
氧化铁皮
,
热力学
,
动力学
郭明虎
,
杨院生
,
花福安
,
郭大勇
,
贺幼良
,
胡壮麒
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.09.002
研究了Hastelloy C电磁离心铸管的凝固组织.结果表明,电磁离心铸造有利于等轴晶的生成,且随着磁场强度增加,等轴晶含量增多.这种柱状晶-等轴晶转变(CET)可解释为:电磁场作用下,熔体流动,对枝晶产生冲刷进而折断.此外,电磁场可以细化微观组织,一次枝晶间距随着磁场强度增加而减小,其结果与Jackson-Hunt模型相一致.
关键词:
电磁离心
,
Hastelloy合金
,
凝固组织
,
柱状晶-等轴晶转变
林刚
,
杨院生
,
花福安
,
郭大勇
,
胡壮麒
金属学报
采用电磁离心铸造方法制备了1Cr18Ni9Ti不锈钢管坯. 在电磁搅拌作用下, 管坯铸态组织被细化, 一次枝晶间距为40 μm, 与普通离心铸造相比减小70%; 管坯的室温屈服强度为274 MPa、延伸率为77%, 分别比普通离心铸造管坯提高23%和28%. 实验结果表明: 电磁离心铸造可明显提高管坯的塑性加工性能, 利用电磁离心管坯可直接进行冷轧1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝薄壁管, 实验得到的最大减薄率大于91.4%.
关键词:
电磁离心铸造
,
null
,
null
郭大勇
,
高航
,
任玉辉
,
常宏伟
,
王秉喜
,
孙浩
上海金属
通过液析碳化物在高温扩散过程的理论分析,建立了具有不同尺寸的液析碳化物在不同温度条件下完全溶解所需时间的数学模型.采用该模型对实际生产过程影响液析碳化物高温扩散溶解的因素进行了全面分析,并且制定了指导现场生产的工艺改进措施.通过这些工艺措施的实施,使GCr15轴承钢盘条的液析碳化物级别由2.5级降低到小于0.5级,取得了明显效果.
关键词:
GCr15
,
液析碳化物
,
轴承钢盘条
,
数学模型
郭大勇
,
高航
,
万雪峰
,
王秉喜
,
臧绍双
,
常宏伟
材料与冶金学报
帘线钢中含钛夹杂物尺寸和数量是衡量帘线钢质量的一个重要指标.帘线钢精炼过程钛含量控制是影响帘线钢中钛夹杂的一个关键因素.本文对帘线钢精炼和连铸过程,碳还原氧化钛的热力学进行了分析.通过计算得出结论,在实际帘线钢精炼和连铸过程,顶渣中的TiO2存在被还原的热力学条件,并通过现场试验证明了热力学计算的合理性.根据理论计算结果,提出了现场的工艺控制措施.在帘线钢精炼和连铸过程使用的造渣剂和耐火材料的成分必须严格控制,防止精炼过程钢液增钛.采用喂线的增碳方式,可以达到快速增碳和减少钢液增钛的目的.同时,通过准确控制转炉冶炼终点碳含量,减少帘线钢精炼过程增碳次数,对于控制帘线钢中钛含量也有重要意义.
关键词:
TiO2
,
帘线钢
,
热力学
,
精炼过程
林刚
,
杨院生
,
花福安
,
郭大勇
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.12.001
采用电磁离心铸造方法制备了1Cr18Ni9Ti不锈钢管坯.在电磁搅拌作用下,管坯铸态微观组织被细化,一次枝晶间距为40μm,与普通离心铸造相比减小70%;管坯的室温屈服强度为274 MPa、延伸率为77%,分别比普通离心铸造管坯提高23%和28%.实验结果表明:电磁离心铸造可明显提高管坯的塑性加工性能,利用电磁离心管坯可直接进行冷轧1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝薄壁管,实验得到的最大减薄率大于91.4%.
关键词:
电磁离心铸造
,
不锈钢
,
冷轧
,
一次枝晶间距
,
塑性加工性能
郭大勇
,
杨院生
,
童文辉
,
花福安
,
程根发
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.09.004
建立了电磁离心凝固过程熔体动量传递、传热和传质耦合数学模型,模拟计算了熔体在不同感应强度下的流动速度.计算结果表明,熔体在电磁力的作用下产生与铸模转动方向相反的流动,流动速度呈周期性分布,并且在凝固前沿达到最大随着磁感应强度的增加,熔体流动速度达到的最大值也愈大.使用有限元软件ANSYS,把熔体流动计算结果作为参数,计算了枝晶的受力状态通过计算表明,熔体流过枝晶会在枝晶周围产生很大的速度变化,流体对枝晶的冲刷可使枝晶产生机械折断.电磁搅拌通过增加断裂枝晶数量促进柱状晶-等轴晶转变.
关键词:
电磁离心铸造
,
柱状晶-等轴晶转变
,
枝晶折断
