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连铸坯凝固组织的数值模拟

郑艳，梁娜，刘兆武，范黎明，张利平

连铸

以莱钢特钢事业部50 t电炉生产线生产28MnCr5的连铸过程为研究对象，运用ProCAST软件的CAFE模块对28MnCr5齿轮钢小方坯的凝固组织进行模拟，研究不同过热度对铸坯凝固组织的影响。结果表明：浇钢过热度在10～40 ℃变化时，对结晶器的初生坯壳厚度影响很小，浇钢过热度提高，铸坯柱状晶枝晶明显变发达，等轴晶率显著减小。当过热度在10～20 ℃时，铸坯凝固组织符合28MnCr5对凝固组织的等级要求。

关键词: 28MnCr5 , superheat , billet solidification , temperature field , structure

内铸钢管水冷炉喉钢砖温度场和应力场计算

李洋龙，程树森

钢铁研究学报

利用数值模拟的方法研究了边缘煤气流过分发展对炉喉钢砖的影响。建立了水冷式炉喉钢砖模型，计算了其在不同煤气温度下热面的温度分布和应力差异以及水管和内部耐材表面的最高温度和最大应力。结果发现，煤气温度从500℃升高至1100℃，钢砖的热面最高温度上升约500℃，热面高温区域应力迅速增大，导致钢砖破损加剧，因此需借助布料等上部调节手段，控制边缘煤气流过分发展，防止形成边缘“管道”，确保钢砖正常、稳定地工作。

关键词: 水冷炉喉钢砖 , temperature field , thermal stress , edge channeling

半无头轧制超长铸坯均热过程中温度场的数值模拟

赵显蒙，康永林，刘旭辉，陈林恒，凌华

钢铁研究学报

利用ABAQUS有限元软件对半无头轧制超长铸坯均热过程中的温度场变化进行了数值模拟。在建模过程中，利用ABAQUS的用户子程序USDFLD和FILM，采用改变材料导热系数和与环境的综合换热系数的方法，模拟了铸坯进入均热炉的过程，使模型的计算量大幅减小，计算结果与现场实测数据吻合较好。计算了拉坯速度分别为4、5和6m/min时，长40、80、120和160m铸坯的温度场变化，发现在拉坯速度为4m/min时，铸坯尾部入炉15min后，4种长度铸坯的纵向温差均可控制在30℃以内；提高连铸机的拉坯速度可以使铸坯均热所需的时间明显缩短。

关键词: 半无头轧制 , numerical simulation , temperature field , soaking , ABAQUS

耦合和非耦合效应下沥青路面受力对比分析研究

易富 , 金艳 , 高健 , 杨宇婷

硅酸盐通报

为了更加深入分析沥青路面在温度场和应力场耦合作用下的变化规律,本文采用修正的Burgers模型作为沥青混合料的本构模型,对双轮标准轴载作用下高速公路沥青路面的应力场和温度场进行了有限元分析,并与非耦合状态下沥青路面受力情况进行对比研究.结果表明:温度和应力耦合作用时,路面的主要设计指标路表竖向位移、底基层底面的水平应力、面层内的剪应力和竖向应力均大于非耦合作用,该研究可以为沥青路面的力学分析及路用性能研究提供有利依据.

关键词: 沥青路面 , 温度场 , 应力场 , 耦合作用 , 非耦合作用

特大尺寸轻型碳化硅镜坯烧结工艺研究

赵文兴 , 张舸

硅酸盐通报

本文分析了反应烧结过程中温度场分布对碳化硅(SiC)镜坯的影响,提出安全升降温速率与陶瓷坯体尺寸的平方成反比关系;测试了SiC素坯热膨胀系数、导热系数与温度的关系,在此基础上讨论了镜坯中的热应力与安全升降温参数的确定;同时通过对固态、液态硅(Si)以及Si固液态转变的特性分析,确定了最佳硅熔渗温度;最后分析了反应烧结SiC(RBSiC)中残余应力的产生机理,提出了解决办法.

关键词: 反应烧结碳化硅 , 温度场 , 素坯 , 熔融硅

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