第一章--1-1概述1-2金属的性能案例.ppt

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图）的冲击试验结果 Titanic 近代船用钢板 四、疲劳 材料在低于?s的重复交变应力作用下发生断裂的现象。 材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。用?-1表示。 钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。 疲劳应力示意图 疲劳曲线示意图 疲劳断口 通过改善材料的形状结构，减少表面缺陷，提高表面光洁度，进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。 轴的疲劳断口 疲劳辉纹（扫描电镜照片） 材料的物理性能 1、密度：重金属（铁、铅、钨）、轻金属（铝、镁、钛） 。 2、熔点：难熔金属（钨、钼、钒 ）、易熔金属（铅、锡） 。 3、导电性：金属的导电性较好，非金属的导电性较差。 4、导热性：材料传导热量的能力。 5、热膨胀性：材料随着温度的变化发生的体积变化的现象 6、磁性：材料所具有的导磁性能。 材料的化学性能 1、耐腐蚀性：材料在介质中抵抗腐蚀的能力。 。 2、抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。 3、化学稳定性：对材料耐腐蚀性和抗氧化性的综合评价。 材料的工艺性能 1、铸造性能：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。 2、锻造性能：成型性与变形抗力。 3、切削性能：对刀具的磨损、断屑能力及导热性。 4、焊接性能：产生焊接缺陷的倾向。 5、热处理性能：淬透性、耐回火性、二次硬化、回火脆性。 高效连铸技术是以高质量、无缺陷的铸坯生产为目的，实现高作业率的连铸系统技术.高拉速是高效连铸技术的核心，而随着拉坯速度的提高，漏钢的风险性也随之增加。开发实时、有效的漏钢预报系统，对可能发生漏钢的特征进行识别、预警是防止漏钢事故的发生的主要手段 本文拟对连铸过程中粘结漏钢过程及形成机理进行分析，建立结晶器内漏钢预报的数学模型，并使用人工神经网络的模式识别功能对热电偶所采集的温度变化特征进行识别，采用多种模型和各种优化算法相结合、多种网络技术联合以及结晶器内的可视化技术来对漏钢的征兆进行检测与识别，以便及时采取控制措施，避免漏钢事故的发生 。 连铸过程中所发生的漏钢事故，绝大多数为粘结漏钢，约占80%以上。在规范操作下，保持设备的良好运行状态，可以避免其他形式漏钢的发生。因此，减少或避免粘结漏钢的发生是降低漏钢率的关键。因此，本文所做的研究工作也是主要针对粘结漏钢的。 经过50多年的努力，通过对漏钢的形成原因进行分析研究，建立各种漏钢预报数学模型并不断完善，漏钢预报技术已经从早期拉漏检测，发展到目前使用人工智能技术、多模型和多种网络技术联合以及采用可视化技术来检测出拉漏征兆并进行报警和控制，使得漏钢事故发生率不断降低。 粘结漏钢的形成过程是这样的首先是弯月面附近的钢水凝固为初生坯壳时与结晶器铜壁发生了粘结， ---钢水静压力就会造成薄弱坯壳的破裂而形成漏钢事故，结晶器内的凝固坯壳则呈下薄上厚的逆向形状 。漏钢发生后，粘结部位坯壳薄厚不均匀、振痕紊乱，坯壳裂纹带有明显“V”形的缺口，其方向与拉速方向保持一致。 钢水弯月面行为对坯壳的初始状态有决定性的影响。由于弯月面的形状较复杂，可将弯月面简化成弧形，用弯月面半径的大小来描述弯月面形状和高度，如果保护渣的性能不良，夹杂物聚集在弯月面附近，就会降低钢水的表面张力，从而就会破坏弯月面的弹性性能，导致弯月面的破损，致使坯壳与结晶器发生粘结 。 。由于液渣层与结晶器铜板之间存在的较大温度梯度，在结晶器内部铜板周边形成一圈粘附在结晶器内壁上的固体渣圈，见图2-4。渣圈的形成与生长的控制，对连铸顺利进行有着十分重要的意义。渣圈尺寸过大则会阻碍液渣的渗漏 ，严重时会导致板坯出现裂纹甚至漏钢。 通过以上对钢液弯月面行为及渣圈的研究，对连铸生产中诱发粘结漏钢的因素总结如下： 文中针对以上诱发粘结漏钢的各种因素，提出了以下几种预防措施： .热电偶测温法的是依靠埋设在结晶器铜板内热电偶温度的波动特征，实时的对铸坯表面状况进行监测，热电偶测温法凭借其极强的实时性和可操作性成为目前普遍采用的漏钢预报方法。由于神经网络具有较强的自学习能力，泛化能力从上世纪90年代开始引入到漏钢预报系统。体现出较好的优越性，但是 基于热电偶测温法的漏钢预报系统的温度数据主要是由安装在结晶器铜板上的热电偶测量得到的。。由于连铸现场工况复杂，干扰很多，热电偶采集的温度数据中不可避免的存在一定的噪声信号及异常值，而这些噪声存在严重制约着漏钢预报的精度。针对这一问题，开展温度信号降噪处理的研究，并用多种数据处理方法进行降噪尝试。 结晶器铜板上热电偶所检测的温度信号是一组随时间变化的动态数据。为了便于降噪处理及神经网络模式识别功能的应用，需要将动态的温度序列转化为一维的静态数组