为设计安全合理的合金钢椭圆孔型系统,采用三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真技术,超前再现了合金钢方坯在椭圆孔型中金属的三维流动过程并获得了轧制力及力矩等重要参数的变化规律.结果表明:表面和心部金属沿轧制方向流动速率的不同导致合金钢方坯端部横断面产生凹形;轧制力和轴向力及轧制力矩和径向力矩具有相似的变化趋势,即咬入和抛钢阶段其值变化较大而稳定轧制阶段变化较小

通过对LF冶炼高级别管线钢的脱氧热力学分析和脱硫影响的研究,确定了合理的脱氧剂量.为对比改进效果进行了工业实验,同时分析了渣中各氧化物和造渣工艺对脱硫效率的影响,给出了首钢迁钢要达到高脱硫效率所需的最佳渣系和各指标值,并指出进站20min内是脱硫最关键的时段.改进后的工艺可以使LF冶炼周期缩短约8min

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,模拟薄板坯连铸液芯铸轧过程中的坯壳变形,指出液芯铸轧初始阶段坯壳较薄时铸坯纵向伸长可以忽略,但铸轧后期坯壳较厚时铸坯纵向伸长不能忽略.分析影响铸坯纵向伸长的主要因素,给出铸坯纵向塑性应变与坯壳厚度和压下率的关系

利用热力学方法,针对铁液中铁水深脱硫条件所需要的低氧含量,研究了Al-C-O平衡时铁溶液中氧含量的变化规律.通过对C、Al及Al-C复合脱氧反应脱氧常数的比较得出,在1573K温度下,铁液中用Al-C复合脱氧,其脱氧能力比单独使用C脱氧能力强.用热力学理论得出1573K温度下铁液中用Al-C复合脱氧的平衡曲线.研究表明:在温度一定时,随着C的活度aC的增大,Al-C复合脱氧能力逐渐增强;在aC一定的情况下,随着温度的升高,Al-C复合脱氧能力逐渐减弱

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法研究了铝板温轧过程，侧重计算轧件厚向温度分布，并分析了接触热传导系数、轧件热物性参数（导热系数、比热、密度）对计算结果的影响，计算结果与实验结果比较吻合

利用非线性热力耦合有限元方法,对浇铸过程中结晶辊辊套的温度场分布进行了研究,并同时计算出了结晶辊的热变形.给出了浇铸稳定阶段的结晶辊温度场分布和热变形规律;分析了浇铸速度对结晶辊温度场和热变形的影响.通过分析得出,在浇铸稳定阶段结晶辊温度只在表层区域发生周期性变化,内部保持基本稳定,浇铸速度越低,周期性变化幅度越大

对1873K下钢液中Ti-Al-O系复合夹杂物的形成进行了理论和实验研究.理论计算和实验结果表明,钢液中Ti-Al-O系的Al-O基本趋于平衡,钢液中自由氧由Al含量控制.Ti-Al-O系复合夹杂物的形成主要由aTi/aAl值确定.根据热力学数据计算得出了Ti-Al-O系复合夹杂物(Al2O3-Ti3O5-Ti2O3)的稳定区域;随着aTi/aAl的增加,夹杂物逐步由Al2O3转变为Ti3O5夹杂物.当钢液中自由氧含量较高时容易生成Ti3O5夹杂物.计算结果和观察到的实验结果一致

利用自行研制的大试样平面应变热力模拟试验机,对宝钢DH36船板钢的轧制工艺进行了热模拟与优化,测量了变形过程中材料的流变曲线,并对模拟后的试样进行了显微组织、圆棒拉伸、夏比冲击等分析.结果显示,大试样平面应变模拟技术不仅能满足常规热模拟系统分析的要求,而且模拟后的试样能进行力学性能分析.实验数据表明所模拟的船板钢具有优异的力学性能

研究了Ti-C-Ni系添加剂对(TiO2-Al-C)-(Ti-C-Ni)复合体系化学反应热力学特性的影响。结果表明,单位质量热效应△H0与Ti-C-Ni系在复合体系中所占质量比k之间存在着严格的线性关系,其斜率仅由Ni在Ti-C-Ni系中所占质量比γ决定,而截距为一常数,等于TiO2-Al-C单位质量热效应。当γ<γ0=45.79%时,Ti-C-Ni可提高其绝热燃烧温度。当γ=0.1时,复合体系绝热燃烧温度基本上随添加量k增加而呈线性增加

从Ca-O-N、Zr-O-N、Ti-O-N及B-O-N的叠加的优势区图可以看出CaO-ZrO2-TiO2-BN体系在1823K下可以稳定存在.XRD分析结果表明氧化物之间高温下形成了复杂的化合物或固溶体.应用FactSage软件计算CaO-ZrO2-TiO2三元相图得出,通过控制TiO2的加入量,能够将体系控制在高温固相区,可用作水口材料.由于钢水中[Al]的存在,BN在连铸过程中不会被水口内部达到平衡时的游离O2以及钢中溶解[O]所氧化