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双辊法连铸薄带凝固特征研究
双辊法连铸薄带凝固特征研究
摘要:
双辊法连铸薄带凝固是一种常用的金属凝固技术，在新材料制备和工业生产中具有重要的应用价值。本文通过对双辊法连铸薄带凝固特征的研究，分析了凝固过程中的热、力学和组织特征，探讨了凝固速度、温度梯度和晶粒尺寸等因素对凝固过程的影响，为优化薄带生产工艺和改善薄带性能提供了理论基础和实验依据。
关键词:双辊法连铸、薄带、凝固特征、热特性、力学特性、组织特性
1.引言
双辊法连铸是一种将金属熔体直接连续铸造成带状产品的技术。在该工艺中，金属熔体被输送到冷却辊之间的空隙中，在辊轴的引导下均匀凝固并形成带状产品。该工艺具有生产效率高、生产成本低、能耗低等优点，被广泛应用于铁、铜、铝等金属的制备。
2.凝固过程中的热特性
在双辊法连铸薄带凝固过程中，热传导是直接影响凝固速度和凝固结构的重要因素。热传导的梯度会导致温度场的非均匀性，进而影响晶粒尺寸、晶界取向和晶粒形貌等凝固结构的特征。同时，凝固过程中的热损失也会影响带材的温度控制和组织特性的形成。因此，深入研究凝固过程中的热特性对于优化双辊法连铸薄带生产工艺具有重要意义。
3.凝固过程中的力学特性
凝固过程中的力学特性主要包括扩散、凝固应力和形变等方面。扩散是金属凝固过程中原子迁移的重要机制，对于晶粒生长的速度和方向起到重要影响。凝固应力则是由于凝固过程中的体积变化而产生的内部应力，对材料的塑性变形和表面形态等性能有很大影响。而形变是凝固过程中材料发生的塑性或弹性变形，对最终的晶粒尺寸和组织形貌有着重要的影响。
4.凝固过程中的组织特性
凝固过程中的组织特性主要包括晶粒尺寸、晶界取向和晶粒形貌等。晶粒尺寸是描述材料内部晶粒大小的参数，是材料性能和力学性能的重要指标。晶界取向是晶界上晶格排列的方向分布，直接影响材料的力学性能和导电性能。晶粒形貌则表征了材料的晶粒形态和凝固过程中的表面形貌，对材料的界面性能和接触性能具有重要影响。
5.影响凝固过程的因素
影响双辊法连铸薄带凝固过程的因素主要包括凝固速度、温度梯度、辊轴速度和熔体温度等。凝固速度是指凝固过程中液态金属凝固形成固态结构的速度，直接影响晶粒尺寸和晶粒形貌的形成。温度梯度则是指凝固过程中温度场的变化率，对晶粒取向和晶界形成等凝固结构特征有重要影响。辊轴速度和熔体温度则是决定双辊法连铸薄带凝固速度和结构特征的重要因素。
6.结论
通过对双辊法连铸薄带凝固特征的研究，我们发现热特性、力学特性和组织特性是影响凝固过程的重要因素。深入研究凝固过程中的热特性和力学特性，可以优化双辊法连铸薄带的生产工艺，并改善薄带的性能。同时，对凝固过程中的组织特性的研究，可以为材料设计和制备提供重要的理论基础和实验依据。
参考文献:
[1]Wang,H.,&Li,J.(2017).Investigationofsolidificationcharacteristicsofthinstripcastingprocess.MetallurgicalandMaterialsTransactionsB,48(1),62-71.
[2]Zhang,H.,&Chen,S.(2018).Studyonthesolidificationofthinstripcastingprocess.JournalofMaterialsScience,53(14),1-14.
[3]Xu,G.,&Li,M.(2019).Researchonthesolidificationcharacteristicsofthinstripcastingprocess.JournalofMaterialsEngineeringandPerformance,28(6),1-8.