宽固液两相区合金的两相区连铸基础理论与关键科学问题

Aiming at the deficiency of traditional continuous casting technology and some issues existing in the continuous casting of alloys with wide solid-liquid two-phase zone (WSTZ), such as poor surface and internal quality of the casting billet, difficulties in satisfying higher product performance requirements, a new two-phase zone continuous casting (TZCC) principle for WSTZ alloys will be established in the present project, in which a TZCC will be realized by controlling the casting mold temperature between the liquidus and solidus of alloys. Basic researches on the TZCC process of WSTZ alloys will be focused on evolution of liquid-solid interface during the TZCC and control principle, influence of TZCC process parameters on the quality of billet and regulate and control theory, microstructures evolution during the TZCC and formation mechanism. Three key scientific issues about the TZCC process of WSTZ alloys will be solved. Furthermore, a breakthrough in TZCC core technology for WSTZ alloys will be achieved. The TZCC technology prototype for WSTZ alloys will accordingly be developed, and the TZCC theory for WSTZ alloys will be established initially. Consequently, it will be devoted to develop new solidification theory and technology, research high-performance alloy materials with grains-covered grains microstructure, promote efficient continuous casting and extensive application of high-quality WSTZ alloys.

针对目前连铸技术的不足及具有宽固液两相区合金连铸存在的铸坯表面和内部质量较差、性能难以满足更高使用要求等问题，本项目拟将连铸的铸型温度控制在合金的固相线温度和液相线温度之间，构成两相区铸型，建立具有宽固液两相区合金的两相区连铸新原理。重点开展具有宽固液两相区合金两相区连铸过程中液固界面的变化规律及控制原理、合金两相区连铸工艺参数对铸坯质量的影响规律及调控理论、合金两相区连铸过程中微观组织的演化规律及形成机理等研究，主要解决具有宽固液两相区合金两相区连铸中的3个关键科学问题，突破具有宽固液两相区合金的两相区连铸核心技术，开发合金两相区连铸技术原型，初步建立两相区连铸理论，为发展凝固新理论与新技术，研制具有晶包晶组织的高性能合金材料，推动高质量、具有宽固液两相区合金的高效连铸和广泛应用奠定基础。

针对目前连铸技术的不足及具有宽固液两相区合金连铸存在的铸坯表面和内部质量较差、性能难以满足更高使用要求等问题，本项目将连铸的铸型温度控制在合金的固相线温度和液相线温度之间，构成了两相区铸型，建立了具有宽固液两相区合金的两相区连铸新原理。重点开展了具有宽固液两相区合金的两相区连铸过程多场耦合数值模拟及铸型优化、两相区连铸工艺参数与铸坯质量的关系及合理匹配、两相区连铸过程微观组织形成的影响因素及模型构建等研究，主要解决了两相区连铸过程中液固界面的变化规律及控制原理、两相区连铸工艺参数对铸坯质量的影响规律及调控理论、两相区连铸过程中微观组织的演化规律及形成机理等关键科学问题，突破了具有宽固液两相区合金的两相区连铸核心技术，开发了合金两相区连铸技术原型，初步建立了两相区连铸理论，为发展凝固新理论与新技术，研制具有晶包晶组织的高性能合金材料，推动高质量、具有宽固液两相区合金的高效连铸和广泛应用奠定了基础。.在国内外重要期刊上发表了学术论文6篇，其中SCI论文3篇、EI论文3篇；主办国际学术会议或分会2次、全国性学术会议或分会6次，在国际国内学术会议上作分会特邀报告4次，应邀到高校作学术报告2次；申请国家发明专利4项，其中已获授权2项；1项关键获授权国家发明专利转让企业许可实施；培养国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部“中青年科技创新领军人才”和全国优秀科技工作者1人，以及副高级职称3人、出站博士后1人、毕业博士生1人、毕业硕士生3人、在读博士生1人、在读硕士生1人。