铸造热分析的新发展

综述热分析方法和技术的发展，以及热分析仪在硬件和软件上的更新、完善。预测未来热分析技术的发展走向，提出了定量研究的思路。     

冷却条件对EH40钢板坯表层奥氏体晶粒长大的影响

铸坯表层异常长大的奥氏体晶粒是产生横裂纹的重要原因之一,研究冷却过程对其生长行为的影响对科学制定连铸工艺、降低铸坯裂纹敏感性有重要意义。采用原创连铸坯凝固过程热模拟方法,再现了EH40低碳船板钢板坯的凝固过程,观察在传统板坯连铸条件下,2种结晶器冷却强度对铸坯表层奥氏体晶粒长大行为的影响。结果表明,在结晶器冷却阶段,热模拟坯表层5 mm的绝大多数奥氏体晶粒短轴尺寸均不超过0.5 mm,但已出现粗大晶粒,且强冷条件下奥氏体晶粒尺寸平均值和极大值均更大,分别为弱冷条件下的2.5倍和2.0倍。在足辊区到矫直点区间,表层奥氏体晶粒生长非常缓慢,平均尺寸仍未超过0.5 mm。矫直点处,结晶器强冷热模拟坯表层20 mm的晶粒短轴最大尺寸为2.2 mm,为弱冷条件下的1.7倍。综上,奥氏体晶粒在连铸不同阶段表现为不同的生长行为,且采用结晶器弱冷更有利于EH40钢板坯获得相对细小的表层奥氏体晶粒。     

冷硬铸铁中富Nb相形态及分布的研究

采用配有能谱和波谱的扫描电镜研究了冷硬铸铁中富Ｎｂ相的形态及分布，发现在冷硬铸铁中富Ｎｂ相有三种存在形态；块状ＮｂＣ、条状复杂铁碳铌相以渗碳体型化合物。     

激光诱导击穿光谱原位分析仪和电子探针在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用

CrMo耐磨铸钢是重要的耐磨钢铁材料,凝固过程中的溶质元素偏析是影响CrMo耐磨铸钢组织和性能的重要因素,了解凝固过程中的溶质元素偏析对于CrMo耐磨铸钢的工业化生产具有重要的借鉴意义。宏观偏析和微观偏析是衡量材料偏析程度的两个指标,准确的测量其偏析状况是研究溶质元素偏析的基础。实验以CrMo耐磨铸钢为研究对象,采用激光诱导击穿光谱原位分析仪(LIBSOPA)和电子探针(EPMA)分析钢锭不同部位的宏观偏析和凝固组织中的微观偏析,结果发现,Cr、V和Mn元素在CrMo耐磨铸钢铸锭中宏观偏析程度较小,偏析比接近1,而Mo元素宏观偏析程度较大,其最大宏观偏析比超过1.20;Cr、Mo、V和Mn元素在CrMo钢凝固组织中均存微观偏析,且随着冷却速度的增加,Cr、Mo、V和Mn微观偏析程度也随之增加,其最大微观偏析比分别为1.39、2.63、3.47和1.83。LIBSOPA与EPMA在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用,对全面了解CrMo钢铸锭元素偏析,优化铸造以及后续的热加工工艺具有重要借鉴意义。     

铌对冷硬铸铁高温组织稳定性的影响

采用高温金相显微镜研究了含铌冷硬铸铁高温的金相组织，差热分析仪测定了铌对冷硬铸铁固态相变温度的影响。结果表明，铌可以有效地提高冷硬铸铁高温组织的稳定性。     

磁致振荡对65Mn钢铸锭内部组织的影响

在中试工厂对65Mn钢在其浇铸过程中进行了磁致振荡处理,分析了磁致振荡对65Mn钢铸锭等轴晶率和晶粒尺寸的影响。结果表明:通过脉冲磁致振荡处理,65Mn钢铸锭的柱状晶数量显著减少,晶粒尺寸显著变小;等轴晶率从17%提高到50%以上,晶粒尺寸细化2倍以上。     

金属凝固过程与细晶技术

为了实现连续铸造金属材料的均质化,研究了以数值模拟得到的凝固过程函数曲线方程控制自行设计单向凝固炉中凝固过程的工艺参数选择原则;并基于以自行设计并制备的脉冲电磁振荡凝固实验装置获得的大量实验结果及对其进行的理论分析,揭示了脉冲电磁振荡细化金属凝固组织的机理,提出了脉冲磁致振荡凝固细晶化技术.     

脉冲电流对过共晶灰口铸铁凝固组织的影响

采用储能电容为1200uF的脉冲电源，在不同的充电电压下，对过共晶灰口铸铁进行电脉冲处理。结果表明：脉冲电流能够明显细化和改善过共晶灰口铸铁的凝固组织，使石墨由粗大的长片状变为小块状或小片状，石墨的分布更加均匀，而且尖角钝化甚至呈近似球形。脉冲电压的升高和脉冲频率的增大都有利于过共晶灰口铸铁凝固组织的细化和改善。     

高频脉冲电流对HT150灰铸铁凝固组织的影响

采用频率高于1000Hz的高频脉冲电流,在不同的电流参数下,对HT150灰铸铁进行脉冲电流处理.实验结果表明,在高频脉冲电流作用下铸铁石墨片细化,石墨片变得卷曲,共晶团尺寸减小.电流参数对电流的作用效果有显著影响.     

功率超声对T10钢凝固特性的影响

采用功率超声对T10钢的凝固过程进行处理，分析了功率超声对T10钢凝固组织和凝固冷却曲线的影响，并在此基础上探索了超声空化和声流效应对T10钢凝固过程的作用机理。结果表明，功率超声能够细化T10钢凝固组织、缩短凝固时间、降低凝固开始温度，超声波功率为700W时得到均匀细小的等轴晶。