內容大鋼
本書主要內容包括鈦及鈦合金的生產背景，高、低密度夾雜物的行為規律及去除機理，碳、氮、氧、鐵在鑄錠中的分佈及其規律，凝固缺陷形成機理和去除方法，夾渣缺陷形成機理及揮發物掉落溶解機制等。研究內容源於鈦冶金工業實際生產難題，研究方法與結論可為電子束冷床熔煉工藝優化提供理論支撐。
本書可供從事鈦合金冶煉、鈦加工等的技術人員和研究人員閱讀，也可供高等院校材料科學與工程、冶金工程等相關專業師生參考。
作者介紹
陳?//陳晉//高磊//李陽|責編:郭雅欣
陳?，博士，雲南民族大學二級教授，博士生導師。主要從事微波加熱技術在冶金工藝中的應用與推廣，主持國家科技支撐計劃課題、國家重大科技成果轉化項目等縱向科研項目50余項，攀鋼集團、山東興盛礦業有限責任公司等企業重大科技攻關項目10余項。以第一/通訊作者在國內外高水平SCI期刊發表論文150余篇，出版中、英文專著3部，獲授權美國、韓國國際發明專利2項及中國發明專利20余項。獲中國有色金屬工業科學技術獎一等獎2項，二等獎1項，中國循環經濟協會科學技術獎一等獎2項。
目錄
1 緒論
1.1 概述
1.2 鈦及鈦合金的性質及應用
1.3 鈦及鈦合金的熔煉方法及原理
1.3.1 鈦及鈦合金熔煉方法
1.3.2 電子束冷床爐熔煉的發展歷程
1.3.3 細化晶粒的方法
1.4 數值模擬技術在電子束熔煉中的應用
1.4.1 鈦合金熔鑄過程中的傳熱及流動
1.4.2 高能束掃描下的熔鑄過程
1.4.3 多場交互下的凝固過程
2 高、低密度夾雜物的行為規律及去除機理
2.1 模型建立與驗證
2.1.1 熱-流-凝固-夾雜物追蹤多物理場耦合數值模型
2.1.2 模型驗證
2.2 熔煉速度與拉錠速度對均溫表面冷床熔池流動的影響
2.2.1 不同熔煉速度下液相體積分數
2.2.2 不同拉錠速度下熔池表面速度雲圖
2.2.3 雷諾數分析
2.3 熔煉速度對均溫表面冷床熔池流動高、低密度夾雜物的影響
2.3.1 低表面溫度下熔煉速度對冷床高、低密度夾雜物的捕集效果
2.3.2 高表面溫度下熔煉速度對冷床高、低密度夾雜物的去除
2.4 能量差異性分配的熱-流-凝固-夾雜物追蹤冷床模型
2.4.1 能量差異性分配的冷床模型設置
2.4.2 能量差異性分配對冷床熔煉區的影響
2.4.3 能量差異性分配對冷床精煉區的影響
2.5 低密度夾雜物的分解條件
2.6 本章小結
3 碳、氮、氧、鐵在鑄錠中的分佈及其規律
3.1 含雜鈦合金試樣的冷坩堝製備
3.1.1 電磁懸浮熔煉
3.1.2 鈦金屬塊的成分及物理狀態檢測
3.2 電子束冷床熔煉鈦鑄錠上的碳、氮、氧、鐵元素分佈檢測
3.2.1 測試方案
3.2.2 樣品提取
3.2.3 鐵元素分析結果
3.2.4 碳元素分析結果
3.2.5 氮、氧元素分析結果
3.3 電子束冷床熔煉爐鈦鑄錠碳、氮、氧、鐵多物理場的耦合
3.3.1 偏析分析
3.3.2 元素偏析的物理參數
3.3.3 不同溶質元素的偏析規律
3.3.4 鈦鑄錠中碳、氮、氧、鐵偏析過程數值分析
3.3.5 控制方程
3.3.6 計算域
3.3.7 參數設置
3.3.8 模擬結果
3.4 本章小結
4 凝固缺陷形成機理和去除方法
4.1 幾何模型和材料的建立
4.1.1 幾何模型
4.1.2 材料及其物性參數
4.2 數學模型及邊界條件
4.2.1 傳熱模型
4.2.2 流體力學模型
4.2.3 熱應力模型
4.2.4 形核模型
4.2.5 邊界條件
4.3 熔池形貌及模型驗證
4.4 固液界面形貌和溫度場變化規律
4.4.1 拉錠速度對TA1扁錠熔池形貌的影響
4.4.2 澆鑄溫度對TA1扁錠熔池形貌的影響
4.4.3 工藝參數對TA1扁錠過渡區長度的影響
4.4.4 拉錠速度對TA1圓錠熔池形貌的影響
4.4.5 澆鑄溫度對TA1圓錠熔池形貌的影響
4.4.6 工藝參數對TA1圓錠過渡區長度的影響
4.5 TA1鈦合金鑄錠凝固過程中的流場分佈研究
4.5.1 TA1扁錠凝固過程熔池形貌及流場模擬
4.5.2 拉錠速度對TA1扁錠熔池流動行為的影響
4.5.3 澆鑄溫度對TA1扁錠熔池流動行為的影響
4.5.4 工藝參數對TA1扁錠熔池流動行為及表面流速的影響
4.5.5 拉錠速度對TA1圓錠熔池流動行為的影響
4.5.6 澆鑄溫度對TA1圓錠熔池流動行為的影響
4.5.7 工藝參數對TA1圓錠熔池流動行為及表面流速的影響
4.6 應力分佈的變化規律
4.6.1 拉錠速度對TA1扁錠應力值的變化影響
4.6.2 澆鑄溫度對TA1扁錠應力變化的影響
4.6.3 不同工藝參數對TA1扁錠應力變化的影響
4.6.4 拉錠速度對TA1圓錠應力變化的影響
4.6.5 澆鑄溫度對TA1圓錠應力變化的影響
4.6.6 不同工藝參數對TA1圓錠應力變化的影響
4.7 工藝參數對鑄錠縮孔形成的影響
4.7.1 Niyama判據分析
4.7.2 鑄錠縮孔分佈
4.7.3 工藝參數對TA1扁錠縮孔形成的影響
4.7.4 工藝參數對TA1圓錠縮孔形成的影響
4.8 凝固組織的變化規律
4.8.1 形核參數對鑄錠凝固組織的影響
4.8.2 模擬結果驗證
4.8.3 拉錠速度對扁錠凝固組織的影響
4.8.4 澆鑄溫度對扁錠凝固組織的影響
4.8.5 拉錠速度對圓錠凝固組織的影響
4.8.6 澆鑄溫度對圓錠凝固組織的影響
4.9 本章小結
5 夾渣缺陷形成機理及揮發物掉落溶解機制
5.1 冷凝物成分分析
5.2 數學模型
5.2.1 模型建立
5.2.2 模型驗證
5.3 單因素對重熔時間的影響
5.4 雙因素對重熔時間的影響
5.5 本章小結
參考文獻
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