特厚板被廣泛應用于各大領域,而隨著經(jīng)濟的發(fā)展,特厚板的厚度趨于更厚。特厚連鑄坯作為特厚板生產(chǎn)的主要原料,其質(zhì)量備受關注。連鑄坯內(nèi)部的缺陷是與其凝固速度有關的,凝固速度越大,出現(xiàn)內(nèi)裂紋的趨勢就越大,且強制冷卻強度也不宜過大,否則也會誘發(fā)內(nèi)裂紋。而特厚鑄坯由于斷面較大,傳熱較慢,使得凝固速度較慢,這就有利特厚鑄坯的質(zhì)量提升。為開發(fā)更厚的特厚鑄坯,控制特厚鑄坯的質(zhì)量,研究特厚鑄坯慢速凝固是很有必要的。本文通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)反算出實際生產(chǎn)中420 mm特厚鑄坯結晶器的具體尺寸,依據(jù)相似原理計算出用于慢速凝固的結晶器尺寸及材質(zhì),根據(jù)連鑄冶金準則計算出特厚板坯慢速凝固的冷卻制度,采用有限元數(shù)值模擬軟件ProCAST建立105mm×270 mm特厚鑄坯模型,分析在理論配水情況下,特厚鑄坯慢速凝固溫度場,凝固坯殼及固液兩相區(qū)的變化規(guī)律,同時依照設計內(nèi)容,制作結晶器并進行熱態(tài)鑄造試驗,探究慢速凝固形成特厚鑄坯的質(zhì)量,具體研究內(nèi)容如下:（1）設計試驗用特厚鑄坯慢速凝固結晶器及配水情況。本文根據(jù)420 mm特厚鑄坯生產(chǎn)的基本參數(shù),反算出實際產(chǎn)生中該鑄坯合金結晶器的尺寸,在確定相似比為4:1,凝固時間比1/8

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 連鑄技術的發(fā)展及過程的概述
    1.2 特厚連鑄坯技術發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)特厚連鑄坯技術的發(fā)展歷程
        1.2.2 國外特厚連鑄坯技術的發(fā)展歷程
    1.3 特厚連鑄坯坯存在的質(zhì)量問題及控制現(xiàn)狀
    1.4 特厚連鑄坯慢速凝固理論與技術
        1.4.1 特厚連鑄坯慢速凝固理論
        1.4.2 特厚鑄坯慢速凝固技術概述
    1.5 本文研究的背景及意義與內(nèi)容
        1.5.1 研究背景及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
2.研究方案與研究方法
    2.1 研究方案
    2.2 研究方法
        2.2.1 靜態(tài)澆注模擬連鑄法
        2.2.2 熱物理模擬試驗
        2.2.3 計算機模擬實驗
    2.3 試樣器材的準備與用量的確定
        2.3.1 結晶器的制備
        2.3.2 熱電偶的選擇
        2.3.3 熱態(tài)實驗原始鋼材的選取
        2.3.4 煉鋼脫氧劑的選取及用量計算
    2.4 熱物態(tài)試驗的主要設備介紹
        2.4.1 制作結晶器的試驗設備
        2.4.2 制備實驗鑄坯的設備
        2.4.3 鑄坯組織觀察試驗設備
    2.5 本章小結
3.特厚板坯慢速凝固試驗的設計與計算
    3.1 特厚板坯結晶器的設計
        3.1.1 實際生產(chǎn)中420mm結晶器的設計
        3.1.2 特厚鑄坯慢速凝固結晶器試驗模型的設計
    3.2 特厚板坯連鑄過程工藝參數(shù)的計算
        3.2.1 420mm厚連鑄坯工藝參數(shù)計算
        3.2.2 特厚鑄坯試驗模型的工藝參數(shù)計算
        3.2.3 慢速凝固熱模擬試驗二冷區(qū)相關參數(shù)計算
    3.3 本章小結
4.特厚板坯慢速凝固過程的數(shù)值模擬
    4.1 實驗室特厚板坯傳熱模型的建立
        4.1.1 假設條件
        4.1.2 模型建立
    4.2 特厚板坯慢速凝固過程的模擬基礎
        4.2.1 特厚板坯凝固傳熱原理
        4.2.2 初始條件及邊界條件
    4.3 特厚板坯慢速凝固過程數(shù)值模擬結果及分析
        4.3.1 特厚板坯慢速凝固過程的驗證與分析
        4.3.2 實驗室特厚板坯慢速凝固過程模擬結果及分析
    4.4 本章小結
5.特厚板坯慢速凝固質(zhì)量特性研究
    5.1 實驗室特厚鑄坯界面溫度變化及表面質(zhì)量的驗證與分析
        5.1.1 試驗過程中界面溫度的變化
        5.1.2 實驗室特厚鑄坯的表面質(zhì)量
    5.2 實驗室慢速凝固特厚鑄坯低倍組織
        5.2.1 低倍試樣的取樣方案
        5.2.2 低倍組織結構的探究
        5.2.3 低倍組織與數(shù)值模擬結果的驗證
    5.3 實驗室慢速凝固特厚鑄坯微觀組織
        5.3.1 金相試驗的取樣方案
        5.3.2 特厚鑄坯微觀組織的探究
    5.4 不同冷速下特厚鑄坯微觀組織探究
        5.4.1 高溫共聚焦顯微鏡原理介紹
        5.4.2 高溫共聚焦試驗的方案
        5.4.3 高溫共聚焦原位觀察結果
    5.5 本章小結
6.結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3436739