王国承
,
王铁明
,
尚德礼
,
方克明
钢铁研究学报
综述了钢中有关第二相粒子的研究进展情况,分析了第二相粒子对钢强韧性能的影响及第二相粒子细化钢晶粒的基本理论,概括了获得超细第二相粒子的基本方法,指出了存在的问题并提出了获得超细第二相粒子的新思路.
关键词:
钢
,
第二相粒子
,
强韧化
王国承
,
范晨光
,
李明周
,
张立峰
,
方克明
材料导报
分子动力学是一种模拟物质结构和性质的方法,概括了分子动力学模拟的基本原理与技术,总结分析了分子动力学在冶金中的应用现状.基于微、介观尺度存在的小尺寸效应,简要介绍了笔者用分子动力学方法在研究钢液中纳米夹杂物的热力学、界面性质等方面的前期工作进展.基于洁净钢技术快速发展的趋势,指出分子动力学在钢铁冶金中将获得广泛应用.
关键词:
分子动力学
,
钢铁冶金
,
微、介观尺度
,
夹杂物
王国承
,
黄浪
机械工程材料
采用Gleeble-1500型热模拟试验机浏试了Q345B和Q345C钢连铸板坯的高温力学性能,用扫描电镜观察了断口形貌,并分析了脆化机理.结果表明:Q345B和Q345C钢的第皿脆性区温度范围为700～825℃和600～980 ℃,在600～1 350℃下的杭拉强度均随温度的升高而降低,Q345C钢在780～840℃内断面收缩率小于30%,Q345B钢断面收缩率均大于30%;两种钢在1350℃时均发生过熔断裂,1000℃时均发生塑性穿晶断裂,而900℃时Q345B仍为塑性穿晶断裂,Q345C为穿晶与沿晶混合断裂,两种钢在800℃为脆性断裂,600℃时转化为塑性断裂;Q345钢脆化原因有两个,一是细小Nb(CN)等第二相在奥氏体单相区晶界处析出导致应力集中产生脆化;二是原奥氏体晶界处析出的网状铁素体强度低导致脆化.
关键词:
高温力学性能
,
Q345钢
,
连铸板坯
王国承
,
张立峰
钢铁
基于纳米热力学理论分析了钢液中非金属夹杂物的形核过程,建立了夹杂物形核的纳米热力学计算模型。通过考虑晶核尺寸对钢液-晶核界面能的影响,推导了钢液-晶核界面能与晶核尺寸之间的关系式;进一步分析晶核尺寸对晶核溶解度的影响,获得了考虑晶核尺寸因素的夹杂物形核过程总Gibbs自由能变化关系式;在此基础上,获得了基于纳米热力学的夹杂物临界晶核半径计算公式。以Al2O3夹杂为例,分别采用纳米热力学和经典形核热力学公式计算了临界晶核半径。结果表明：在相同条件下,基于纳米热力学计算得到的临界晶核半径值均大于经典热力学计算得到的临界晶核半径值;对于用铝终脱氧的一般情况,纳米热力学计算得到Al2O3夹杂物的临界晶核半径为1.40～2.72nm,经典热力学计算值为1.02～1.69nm。研究结果目前难以直接采用试验证实,但可从有关纳米体系热力学研究文献结果得到间接验证。
关键词:
钢液
,
非金属夹杂物
,
纳米热力学
,
形核
,
临界半径
宋玉来
,
豆志河
,
刘燕
,
王国承
,
张廷安
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2017.02.004
通过对比经典形核理论与二步形核理论,结合第一性原理计算,引出经典形核理论的不足之处.二步形核理论认为,液相析出固态结构的过程经历了一个由液相内部局部波动(结构或浓度)而引发的簇状结构的生成,此类簇状结构一部分在随后的碰撞中分解消失,一部分相互连接而长大,而基于我们当前对形核的认识,实际形核是一个极其复杂的多步过程.
关键词:
经典形核理论
,
二步形核理论
,
第一性原理
,
簇状结构
王国承
,
周海忱
,
刘发友
,
汪琦
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160370
以钢包精炼底吹氩气过程中氩气泡为研究对象,运用VOF模型追踪氩气与钢液的界面,在层流条件下三维数值模拟了氩气泡的生成和运动过程.采用Tecplot进行模拟结果的后处理,研究了不同气体流量条件对气泡脱离直径的影响以及气泡的运动特性.模拟结果显示,氩气泡的形成历经膨胀、脱离两个阶段,气泡脱离直径随着气体流量的增加而增加,针对2 mm直径的孔口,其鼓泡流量上限为1.325 L/min.气泡从孔口脱离后历经近似球形、扁平的椭球形、规则的椭球形和不规则的球帽形的形状变化;气体流量越大,气泡的变形程度越剧烈,气泡位于钢包高度中上部位置时,全部呈现近似规则的球形,不随流量的改变而改变.
关键词:
钢包
,
氩气泡
,
VOF
,
数值模拟
王国承
,
黄浪
,
方克明
钢铁钒钛
工业纯铁熔体中分别添加平均粒度为80 nm的 TiO2和1.5 μm的 VC颗粒,熔炼后得到铸锭试样.用非水溶液电解法提取试样中的非金属夹杂物,用SEM及EDS研究夹杂物的形貌、成分及存在状态.结果表明,外加的TiO2及VC颗粒与熔体中的原始夹杂物或杂质元素发生作用,形成了一种包裹TiO2或VC颗粒的复合夹杂物,夹杂物内部的颗粒相界面清晰;MnS夹杂物呈斑点或条带状析出,分布或包覆于VC复合夹杂物颗粒的表面.并从热力学上分析TiO2及VC颗粒在熔体中的稳定性.
关键词:
工业纯铁熔体
,
TiO2
,
VC
,
超细颗粒
,
夹杂物
王国承
,
方克明
,
王铁明
钢铁钒钛
doi:10.3969/j.issn.1004-7638.2006.02.005
在高温纯铁熔体中加入平均尺寸为2.7μm的TiN颗粒,熔炼后得到铸锭试样.用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)研究了铸锭金相试样及电解分离出来的非金属夹杂物的形貌、大小及组成.结果显示夹杂物中存在较多的含Ti夹杂,在部分含Ti夹杂物的表面发现有MnS夹杂物,呈白色点状分布或包覆于颗粒表面;另有部分TiN颗粒与熔体中的夹杂物发生了机械复合,形成相界面清晰的复合夹杂物.并从理论上分析了TiN颗粒在纯铁熔体中的热力学稳定性.
关键词:
纯铁
,
氮化钛
,
超细颗粒
,
热力学
,
夹杂物
