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材料研究的力学影响美国铝工业,能源和环境
星期六,2007-02-03 11:29 -李明
最初发布于应用力学新闻2007年4月28日。
钢锭热轧是生产板、薄板和铝箔铝产品的主要制造方法。这是一个惊人的事实,从铝锭到最终产品的轧制厂总回收率通常约为50%。这种回收损失造成了大量的能源浪费,包括重熔能源和加工刚刚回收的材料的能源。假设每年美国国内净出货量为105亿磅,热轧回收率提高10%将为美国国内铝行业每年节省1.26亿美元。每年可节省国内能源2.54万亿Btu。环境效益包括每年减少232万磅的SOx, 101万磅的NOx, 3.032亿磅的CO2, 67万磅的颗粒物,以及11000磅的VOCsd。
无法减少或消除这些回收损失的根本原因是“缺乏将结构特性与制造过程联系起来的集成模型”。目前,加工参数是通过反复试验确定的,主要基于经验。这使得即使在宏观层面上也难以优化工艺,而从微观层面上几乎不可能优化工艺。需要在以下领域进行研究:
- 开发集成模型,将微观组织与铝的宏观性能和轧制工艺参数联系起来。
- 预测热轧过程中的温度、应力、应变、应变率历史和损伤变化。
- 优化工艺参数以减少热轧过程中的废品率,并对集成模型进行验证。
- 验证了集成模型作为热轧工艺优化工具的预测能力。
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评论
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