庞瑞朋
- 作品数：12 被引量：51H指数：4
- 供职机构：北京科技大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺冶金工程一般工业技术理学更多>>
- 水冷模铸下430铁素体不锈钢温度场和流场的数值模拟被引量：2
- 2014年
- 用实验与模拟计算相结合的方法研究了水冷条件下430铁素体不锈钢的温度场分布、流场分布及凝固组织。水冷条件下,铸件的凝固组织几乎都是等轴晶,当顶部的传热系数h=100 W/(m2·K),四周和底部的传热系数h=2000 W/(m2·K)时,模拟计算的凝固组织与实验得到的组织基本一致。采用CAFE模块对水冷条件下铁素体不锈钢凝固过程的温度场和流场进行分析,得到铸件底部凝固前沿和液相线前沿温度梯度最大分别为6.75 K/mm和7.15 K/mm,从侧壁到中心,液相线前沿和凝固前沿的温度梯度逐渐降低;铸件底部到顶部固液两相区的宽度逐渐增加然后减小,固液两相区内流体流动速率逐渐降低,在底部达到最大值4.23 mm/s;液相线前沿流体流动速率呈逐渐增大的趋势,平均值为2.40 mm/s。
- 杨景军庞瑞朋成国光
- 关键词：温度场流动速率不锈钢
- 奥氏体化对含Nb NM500低合金高强度耐磨钢晶粒和硬度的影响被引量：6
- 2014年
- 研究了奥氏体化工艺参数对在国产NM500低合金高强度耐磨钢化学成分的基础上添加微合金元素Nb的试验钢的奥氏体晶粒长大趋势和组织硬度的影响,从而优化淬火工艺参数,使试验钢获得细小的晶粒和组织,在保证试验钢硬度的前提下,提高其冲击韧性。结果表明,含Nb量为0.043%的试验钢的奥氏体粗化温度为950℃,在950℃以下水淬获得的奥氏体晶粒尺寸细小,能使试验钢获得更好的冲击韧性。在850℃保温后水淬,随淬火保温时间的增加,试验钢组织硬度先增加后降低。为使试验钢到达NM500的硬度指标要求,淬火保温时间不能过长,控制在40 min以下为宜。
- 张国庆王福明李天生庞瑞朋李长荣
- 关键词：耐磨钢奥氏体化NB
- 3D-CAFE法对温度场影响430铁素体不锈钢凝固组织的分析被引量：2
- 2015年
- 在缓冷条件下,430铁素体不锈钢铸件的等轴晶比例只有30%（体积分数）左右,等轴晶的直径为0.5~2.0 mm,柱状晶的长度为1.5~2.5 mm,宽度为0.5~1.5 mm;当传热系数h为30 W/（m2·K）时,模拟计算得到的铸件凝固组织和冷却曲线与实验基本一致。采用Procast软件的3D-CAFE模块对缓冷条件下430铁素体不锈钢凝固过程的温度场进行分析,铸件凝固过程是从四周向中心推进,热流密度从表面到中心逐渐减小;离侧壁23 mm后和离底部27 mm后液相线前沿为均匀的温度场,离侧壁20 mm和离底部27 mm后凝固前沿温度场变得均匀;底部到75 mm处,凝固速率逐渐减小,靠近侧壁的凝固速率最大为1.88 mm/s,在75 mm处达到了最小值0.22 mm/s。固两相区的宽度逐渐增加且在75 mm处达到最大值为52 mm。
- 庞瑞朋李长荣王福明张国庆
- 关键词：等轴晶柱状晶温度场
- 基于3D-CAFE模型研究过冷度对430铁素体不锈钢凝固组织的影响被引量：4
- 2013年
- 用3D-CAFE模型模拟了430铁素体不锈钢的凝固组织,研究了体形核最大过冷度对凝固组织的影响,而它的最大过冷度从2.20K以0.05K为间隔递增到3.35K。模拟结果表明,随着体形核最大过冷度增加,柱状晶区比例增加,等轴晶区比例减小,且外面激冷层细小等轴晶区和被拉长等轴晶区比例缩小。同时进行了430铁素体不锈钢的实验室凝固组织的研究,试验结果表明,在液相线温度下随炉空冷铸坯的凝固组织几乎都是球形等轴晶。实验与3D-CAFE模拟结果相吻合,说明3D-CAFE模型能为实验研究CET转变过程起到指导作用。
- 庞瑞朋王福明李长荣
- 关键词：凝固组织CET
- Ti-Mg复合处理对16Mn钢焊接热影响区组织与性能的影响被引量：1
- 2013年
- 采用焊接热模拟工艺研究Ti-Mg复合脱氧处理对16Mn钢在不同热输入下焊接热影响区组织及冲击性能的影响。结果表明,试验钢经Ti-Mg复合处理后,能够形成一定比例的针状铁素体,从而细化组织,提高钢材强韧性;经过模拟焊接热循环后,由于Ti-Mg复合试样中有大量的针状铁素体,在各焊接热输入条件下冲击性能都高于对比试样,特别是当线能量大于75 kJ/cm时仍可以保证焊接热影响区具有较高的冲击吸收能量值值。
- 胡春林胡春林庞瑞朋宋波
- 关键词：显微组织热影响区
- 3D-CAFE法凝固参数对430不锈钢凝固组织的影响被引量：6
- 2013年
- 采用3D-CAFE法与实验相结合的方法,研究形核参数(n v,max,ΔT v,max)和过热度对430铁素体不锈钢凝固组织的影响。本文条件下得到nv,max越大,ΔTv,max越小,晶粒越细小。计算得到最佳过热度值为20℃,并进行了过热度为20℃的实验室实验,试样的凝固组织几乎全部为球形等轴晶,晶粒的平均直径从表面到中心依次增加。实验室试样的晶粒平均直径为918.07μm,3D-CAFE模型计算20℃过热度试样的晶粒平均直径为920.13μm。计算得到的凝固组织与实验结果基本一致。
- 庞瑞朋王福明王金龙李长荣张国庆
- 关键词：过热度柱状晶等轴晶
- 过热度对12Cr2Mo1R大扁锭凝固过程中心宏观偏析的影响被引量：3
- 2015年
- 基于体积平均的两相数学模型,耦合求解温度场、流场和浓度场,模拟计算过热度对12Cr2Mo1R大扁锭凝固过程碳元素宏观偏析的影响。本模型将钢液密度设为依赖于温度和溶质浓度的函数。因而,可以综合考虑温度梯度、浓度梯度以及体积收缩等因素对钢液流动的作用,能够更加精确地预测凝固过程溶质元素分布。本次实验研究了过热度对凝固前沿温度梯度、凝固速率和钢液流动速率影响规律,以及最终碳元素宏观偏析情况。模拟结果表明:过热度的增加导致铸件表面区域凝固前沿温度梯度升高,而对中心线区域凝固前沿温度梯度的影响不显著;过热度对铸锭凝固速率的影响很小。此外,过热度的增加使得钢液流动速度相应增加,并使得固液两相区宽度相应的减小。铸锭凝固过程中碳元素宏观中心偏析总体表现为:当过热度<40℃时,增加过热度对加剧铸锭中心偏析不显著;然而,当过热度>40℃时,提高过热度使得铸锭中心偏析急剧恶化。
- 孟庆勇王福明李长荣李梦龙庞瑞朋
- 关键词：过热度中心偏析
- Nb微合金化NM500低合金高强度耐磨钢动态连续冷却转变被引量：4
- 2014年
- 利用Gleeble-1500热模拟试验机,对国产NM500钢化学成分基础上添加微量的合金元素Nb的实验钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线进行了研究,实验结果表明:随Nb含量由0.018%增加到0.059%,实验钢的组织硬度提高;贝氏体转变出现和结束所需要的冷却速度提高,扩大了工艺参数选择的操作性;在冷速为5~8℃/s的情况下,使得马氏体和贝氏体的比例适中,保证试验钢获得NM500所规定的强度和硬度。
- 张国庆王福明庞瑞朋李天生
- 关键词：耐磨钢冲击韧性贝氏体转变
- 基于3D-CAFE法对430铁素体不锈钢凝固热参数的研究被引量：17
- 2013年
- 根据430铁素体不锈钢的主要成分和缓冷实验条件下得到的宏观凝固组织,确定3D-CAFE模拟计算需要的枝晶尖端生长动力学系数和Gauss分布参数;采用不同的传热系数进行反复计算,通过计算得到的凝固组织与实验得到凝固组织基本相同来确定缓冷条件下模拟计算需要的传热系数.采用3D-CAFE法对缓冷、空冷和水冷条件下430铁素体不锈钢铸件凝固过程的温度场和流场进行分析,发现缓冷条件下铸件凝固过程中的温度场最均匀且固液两相区最宽,空冷次之,水冷条件下铸件的温度场很不均匀且固液两相区最窄;缓冷、空冷和水冷条件下,铸件的凝固速率在铸件中心位置达到最大值,分别为2.3,3.0和3.3 mm/s.缓冷条件下在铸件中心位置处流动速率达到最大值8.9 mm/s,空冷条件下靠近侧壁处流动速率达到最大值9.8 mm/s,水冷条件下在离侧壁3/5处流动速率达到最大值4.6 mm/s.缓冷条件下铸件的凝固组织几乎全是等轴晶,空冷条件下只有心部有少量等轴晶,水冷条件下铸件的凝固组织由粗大的柱状晶构成.
- 庞瑞朋王福明张国庆李长荣
- 关键词：凝固速率温度场流动速率
- 用3D-CAFE法分析430铁素体不锈钢凝固过程中的温度场被引量：1
- 2013年
- 用3D-CAFE模拟计算得到凝固组织与试验基本一致,采用3D-CAFE法对空冷条件下430铁素体不锈钢凝固过程的温度场进行了分析,在凝固过程中,相同位置不同时刻的温差呈减小趋势,相同时刻不同位置的温差也减小,液相中温度梯度降低,固液两相区内温度不断降低,固液两相区内的温度梯度呈增加趋势;不同时刻,从表面到中心固液两相区内的温度梯度降低。
- 庞瑞朋王福明赵谦李长荣
- 关键词：温度梯度
