以连铸板坯的凝固过程为对象,在固液界面发生周期性弯曲变形条件下,弄清枝晶间金属熔体的流动状态;确定凝固组织形态与组成、枝晶尖端与二次臂在一个变形周期内的变化规律;建立其特殊条件下的固液界面形态稳定性动力学理论;探讨连铸板坯内裂与纵裂的形成过程与其特殊条件下凝固过程的相关性;研究其对固液界面前沿新晶核形成的影响规律;提出控制连铸板坯凝固组织指导性新工艺。该项目紧密结合连铸过程中的实际情况,将金属凝固
针对连铸过程中固液界面发生周期性弯曲变形的状况,主要研究了1)枝晶间金属熔体流动状态;2)枝晶生长的时间相关性;3)固液界面形态稳定性动力学问题;4)连铸板坯内裂纹的形成与凝固过程的相关性;5)固液界面前沿新晶核形成的可能性。取得了如下研究结果1)连铸过程中温度场变化状况;2)确定了凝固速度的表达式,得到了连铸坯"鼓肚"对凝固速度的影响规律;3)连铸坯凝固初期凝固组织比较混乱的机理;4)得到了由于连铸坯"鼓肚"而引起的枝晶间金属熔体流动速度的计算结果,发现了由于此流动对柱状晶区溶质分布的影响规律;5)从凝固过程的角度研究了连铸坯内裂纹的形成机理;6)连铸过程中固液界面始终处于严重的不稳定状态;(7)确定了从理论上分析固液界面发生周期性弯曲变形时固液界面前沿形成新晶核的可能性的方法。计算结果说明了连铸过程中固液界面前沿难以形成新的晶核;8)为枝晶间金属熔体流动状态水模拟实验研究奠定了基础;9)研究所得计算结果与实验结果基本吻合;10)提出了控制连铸坯凝固质量的指导性工艺。研究结果丰富了金属凝固理论,推动了对连铸凝固过程的全面认识进程,为控制连铸坯凝固质量奠定了更坚实的基础。