为了研究RH真空处理过程脱碳反应速率及其影响因素,并有效地控制超低碳钢在RH真空处理过程中碳含量的变化,根据热力学、动力学原理建立了RH真空处理脱碳数学模型,通过RH真空处理脱碳数学模型研究了内部脱碳反应深度和脱碳速率之间的关系.模型计算结果表明,反应深度的变化和内部脱碳的反应速率是相对应的,采取预真空操作,提升了反应深度,淡化了前期脱碳转折点的影响,加速了前期的脱碳反应,并在RH处理后期找到了内部脱碳向表面脱碳转变的时间临界点

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃

用二次压缩方法测定了含硼面心Fe-30%Ni合金1000℃热变形10%和40%后保温时的软化率曲线,并由此估计了再结晶过程.用径迹照相方法(PTA)研究了再结晶过程中运动晶界反常偏聚规律以及形变量对反常硼偏聚的影响.用定量统计方法测量了不同形变量下,运动晶界的硼偏聚量.结果表明,新晶粒长大过程中,晶界反常偏聚量与形变量、晶界运动速度等因素有关.并用半定量的方法估算了不同形变量下,再结晶新晶粒长大过程中新晶粒边界向变形晶粒推进时的平均速度.用晶界展宽机制对此现象进行了讨论

设计喷枪置于铁水包后部(相对于扒渣嘴),在扒渣开始前,通过此喷枪向铁水内喷吹气体,气体上浮后排开一定面积渣层,使表面渣向扒渣嘴方向聚集,为下一步扒渣机的操作提供便利条件,从而减少扒渣次数,提高效率,降低铁损.使用1:3.5比例设计铁水包水模型,模拟不同工况下,气体排渣的效果.同时采用数值模拟的方法验证水模实验结果.实验表明喷枪浸入深度从200mm变到400mm,无渣比(无渣区域占总面积的百分比)从10%增加到30%;气体流量从4m3·h-1变到6m3·h-1,无渣比从30%增加到37%.说明浸入深度越大,吹气量越大,排渣的效果越好.数值模拟与水模型符合较好

以某厂镀锡板连退机组双机架HCM平整机为研究对象,理论分析结合有限元仿真和现场实验,对硬质薄规格镀锡板的平整轧制变形行为进行了研究,揭示了硬质薄规格镀锡板平整时轧制力偏大、实际延伸率达不到设定目标延伸率以及实物板形质量较差的原因,确定了相应的解决问题的技术思路.在此基础上,运用基于有限元仿真的辊形设计方法和软件,研制了新的中间辊端部辊形.生产应用结果表明,该中间辊端部辊形能够有效地减轻压靠、稳定实现设定的目标延伸率且实际平整轧制力降低10%～20%,而且还可以根据需要在正常平整轧制力下使实际延伸率增加0.1%～0.2%

以武钢程潮铁矿西区开采为工程背景,采用现场钻孔监测与相似材料模型实验相结合的方法,对无底柱分段崩落法开采过程中顶板围岩的变形和崩落规律进行了系统研究.首先,结合矿体赋存条件、地层结构和开采进程,设计两个钻孔实时监测顶板围岩的崩落规律.其次,以模型相似理论为基础,确定了所要研究模型的剖面和几何尺寸,设计制作模型,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力、应变和破坏特征,并对百分表数据、应力盒数据、围岩位移和围岩破坏裂纹进行系统分析.研究成果初步揭示了金属矿山无底柱分段崩落法开采过程中,顶板围岩崩落机理和地表沉陷的基本规律

根据共存理论的基本观点,从FeOn-SiO2渣系的相图和粘度数据及FeOn-Fe2O3相图确定了本渣系的结构单元为Fe2+,O2-简单离子和SiO2,Fe2O3,Fe3O4及Fe2SiO4分子。在此基础上利用Fe2SiO4和Fe3O4的标准生成自由能数据推导了计算Feo-Fe2O3-SiO2渣系各组元作用浓度的模型。计算的NFetO与实测的αFetO符合,且NFetO、NSiO2、NFe2SiO4和炉渣总质点数∑n随${B_1}=\\frac{{\\Sigma n{\\rm{FeO}}}}{{\\Sigma n{\\rm{Si}}{{\\rm{O}}_2}}}$而改变,而NFe2O3和NFe2O4随${B_2}=\\frac{{\\Sigma n{\\rm{FeO}}}}{{\\Sigma n{\\rm{F}}{{\\rm{e}}_2}{{\\rm{O}}_3}}}$而改变,表明Fe2SiO4和Fe3O4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的

假定氩-氢等离子体处于局部热力学平衡状态,利用理想气体分子运动论和经典查普曼-恩斯科格(ChapmanEnskog)方法,在获取符合直流电弧等离子体喷射法实际工况的等离子体热力学和输运参数的基础上,基于FLUENT软件进行二次开发,添加电磁场相关的电流连续方程、安培定律等方程及洛伦兹力、焦耳热等源项,模拟研究氩氢摩尔比对等离子体放电特征影响规律.结果表明:在气压为8 k Pa,工作电流150 A,氩氢摩尔比由3∶1降至1∶3时,等离子体最大流速由829 m·s-1增至1127 m·s-1,最高温度由20600 K逐渐降低至16800 K,电弧对基体的加热能力逐渐增强的同时使基体表面温度均匀性变差.在其他条件不变的前提下,氩氢摩尔比为1∶2时能获得适宜金刚石生长且相对均匀的基体表面温度

采用物理化学相分析、高分辨透射电镜等手段研究V-N微合金化钢在正火过程中第二相行为,并进行相应的理论计算,讨论该行为对材料性能产生的影响.正火加热保温过程中,V-N钢有约32.9%的V(C,N)未溶解,阻止奥氏体晶粒长大.在正火冷却过程中,未溶解的V(C,N)诱导晶内铁素体形核,细化铁素体晶粒,而溶解的V(C,N)重新析出,起到析出强化作用.V(C,N)析出相行为的变化导致材料力学性能的改变.与热轧态V-N钢相比,正火态V-N钢细晶强化贡献值增加31 MPa,而析出强化贡献值减少45 MPa

非金属夹杂物对钢性能的影响与夹杂物的特征参数密切相关.首先分析拉伸和疲劳载荷下超高强度钢中TiN夹杂物导致裂纹萌生的扫描电镜原位观察结果,采用MSC Marc有限元分析软件对夹杂物及周围基体的应力场进行计算,然后对拉伸载荷下不同特征参数的TiN夹杂物及周围基体的应力应变场进行模拟.结果表明,有限元法能够解释并预测夹杂物及周围基体的力学行为.三角形夹杂物尖角附近的应力集中最严重.矩形夹杂物内部高应力区的位置受夹杂物与外载荷方向夹角的影响.随邻近夹杂物间距的增大,基体内的最大应力由夹杂物外侧移至夹杂物之间.近表面夹杂物使得基体自由表面附近出现高应力区,基体内最大应力的位置受夹杂物与自由表面距离和尺寸的影响