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Cu-12%Al线材连续定向凝固最大稳态拉坯速度
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:《中国有色金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG111.4[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学] TG244.3[金属学及工艺—铸造]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室,北京100083, [2]北京科技大学新材料技术研究院,北京100083
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划资助项目(2006CB605200); 国家自然科学基金资助项目(50674008)
中文摘要:

将结晶器移出感应加热器,使连续定向凝固时固液界面控制在结晶器出口;结合传热边界条件,求解连续定向凝固熔体区、液/固界面、空冷区和水冷区的一维稳态温度场方程,得出线坯最大稳态拉坯速度随熔体温度、结晶器长度、冷却距离和冷却水流量的变化规律;并基于直径为6 mm的Cu-12%Al(质量分数)线材制备的工艺条件,对理论解进行实验验证和讨论。结果表明:Cu-12%Al线材的最大稳态拉坯速度随熔体温度升高而降低,且降低速率逐渐减小,其中在1 150~1 300℃范围内降低37.3%;最大稳态拉坯速度随结晶器长度增加而增加,且增加速率逐渐减小,其中在20~40 mm范围内增加28.5%;最大稳态拉坯速度随冷却距离增加而降低,且降低速率逐渐减小,其中在4~12 mm范围内降低68.8%;冷却水流量在100~400 L/h范围内最大稳态拉坯速度变化不明显。当固液界面前沿温度梯度小于2.02℃/mm时,实际拉坯速度无法达到理论最大稳态拉坯速度;当固液界面前沿温度梯度大于4.17℃/mm时,最大稳态拉坯速度实验值和理论值吻合较好。

英文摘要:

By moving out of induction heater for crystallizer,the solid-liquid interface was controlled at the exit of crystallizer during Ohno continuous casting(OCC).Based on the temperature field equations of melt region,liquid/solid interface,air cooling region and water cooling region,the relationship was deduced among the maximum steady-state drawing velocity,melt temperature,crystallizer length,cooling distance and water flow rate by using thermal boundary conditions.Through the solidification process of Cu-12%Al(mass fraction) wires with a diameter of 6 mm,the theoretical solutions were verified and discussed.The results show that,the maximum steady-state drawing velocity for Cu-12%Al wire decreases by 37.3% in the range of 1 150-1 300 ℃ with increment of melt temperature,increases by 28.5% in the scope of 20-30 mm with increment of crystallizer length,and decreases by 68.8% in the range of 4-12 mm with increment of cooling distance,changes weakly with cooling water flow rate in the range of 100-400 L/h.When the thermal gradient at solid-liquid interfaces is lower than 2.02 ℃/mm,the experimental drawing velocity cannot reach the theoretical maximum steady-state drawing velocity.When the thermal gradient at solid-liquid interface is higher than 4.17 ℃/mm,there is a good agreement between the experimental and theoretical values of the maximum steady-state drawing velocity.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974