高碳硬线钢65Mn凝固末端电磁搅拌位置及连铸工艺优化

近期生产的高碳硬线钢65Mn在拉拔过程中存在断丝现象,严重影响了生产节奏和产品质量.通过对近期生产的65Mn进行跟踪取样并对其铸坯(160 mm×160 mm)中心C偏析进行分析,发现铸坯中心的C偏析较为严重,分析认为末端电磁搅拌并未有效发挥减轻铸坯中心C偏析的作用,是导致65Mn钢凝固中心C偏析严重的主要原因.文中通...     

预应力钢SWRH82B Φ12.5 mm盘条异常断口分析和工艺改进

SWRH82B钢主要用于高强度、低松弛预应力混凝土结构用钢丝和钢绞线,要求有良好的塑性。邢钢生产的Φ12.5mm SWRH82B钢（/%:0.79~0.86C,0.15~0.35Si,0.60~0.90Mn,≤0.030P,≤0.030S,0.17~0.50Cr）在拉拔过程中出现异常断裂。对异常断口进行金相分析,发现盘条心部存在明显的网状碳化物,而对应的铸坯中心碳偏析指数为1.16。通过优化280mm×325mm坯连铸工艺,拉速由原0.5m/min提高至0.7m/min,增加轻压下工艺（1~5辊,2mm,3.5mm,3.5mm,4mm,2mm）,使铸坯中心碳偏析指数由1.16降至1.08,V形偏析明显改善,盘条断面收缩率由原35%提高至39%,不合格品率显著降低。     

高碳钢150 mm×150 mm连铸坯堆垛缓冷对碳偏析的影响

高碳钢SWRH82B(0.81%C)盘条用于生产预应力钢丝钢绞线,其中网状碳化物是造成冷拔断裂的重要原因。试验了该钢150 mmn×150 mm铸坯堆垛缓冷时间(0~48 h)对铸坯碳偏析和φ12.5 mm盘条碳化物的影响。结果表明,直接空冷时的铸坯中碳含量的差值为0.116%,堆垛缓冷12,24,36,48 h后碳含量差值分别降至0.088%,0.080%,0.075%和0.076%,盘条中网状碳化物也相应降低;SWRH82B钢150 mm×150 mm连铸坯堆垛缓冷24 h,可以满足盘条冷拉工艺要求。     

PMO凝固均质化技术在20CrMnTi齿轮钢上的应用

 为了解决20CrMnTi齿轮钢在生产过程中铸坯柱状晶发达及铸坯元素分布不均匀等缺陷，运用上海大学研发并已在连铸生产中取得理想效果的脉冲磁致振荡(pulsed magneto oscillation，简称PMO)凝固均质化技术对连铸20CrMnTi齿轮钢矩形坯进行均质化处理。结果表明，经PMO处理的20CrMnTi齿轮钢铸坯中心等轴晶率增加1倍左右，中心碳偏析指数从1.22降为1.04。金属原位分析仪元素面扫描检测发现，PMO处理铸坯的各元素分布更加均匀，连铸坯宏观偏析得到有效控制。该技术为今后提高连铸坯内部质量提供了一种新方法。     

硬线钢拉拔断裂机理及连铸工艺优化

 硬线钢除了要求良好的力学性能,还要求良好的加工性能,但硬线钢盘条在拉拔过程中常发生断丝,给加工的连续性带来巨大危害。为了减少硬线钢的拉拔断丝,对其拉拔断裂机理进行了研究,并开展了相应的连铸工艺优化。首先对82B硬线钢拉拔断丝试样进行了分析,通过对断裂试样的断口和纵剖面分析,结合对应的连铸坯内部质量检测,得出连铸坯中心缺陷及偏析对硬线钢拉拔断裂的影响机制为促进了盘条中心渗碳体膜的生成,导致了裂纹的产生和扩展。然后通过施加电流为350 A、频率为6.0 Hz的连铸凝固末端电磁搅拌,降低浇铸时钢水过热度至30 ℃以下等措施,82B硬线钢连铸坯中心缩孔和中心偏析度分别降低至0.5级和1.08以下,82B硬线钢拉拔断丝率由优化前的10~15 次/百t显著下降到4~5 次/百t。     

SWRH82B铸坯凝固质量控制

针对安钢SWRH82B钢生产的工艺现状,研究了拉速、过热度、二冷配水等工艺参数对于铸坯中心缩孔、疏松和偏析等内部质量的影响。在实验室进行了铸坯凝固组织的研究,测量了二次枝晶间距,进一步了解连铸工艺参数对铸坯凝固组织的影响。     

高碳钢矩形坯轻压下中心负偏析形成机理

高碳钢82A断面180 mm × 240 mm矩形坯轻压下试验中,铸坯心部碳元素产生了负偏析现象.将轻压下工艺与负偏析形成条件相结合,对中心负偏析形成机理进行了探讨.结果表明,轻压下消除了枝晶间富集溶质钢液向铸坯中心流动通道,铸坯中心受枝晶间富集溶质液体流动影响较小;凝固过程中心负偏析产生条件为vr/R＜-0.042 2,即液相流动速度vr和凝固速度R方向相反为形成中心负偏析的必要而非充分条件;轻压下易满足该条件并在此基础上提出了2种形成机理,即轻压下挤压作用导致心部钢液流动速度方向的改变或者脱落枝晶在铸坯心部先形核凝固导致凝固速度方向的改变都可能导致中心负偏析的形成.     

天钢SWRH82B高碳钢盘条的技术质量进步

分析了天钢原150mm小方坯连铸工艺生产出的盘条性能不稳定的问题，对SWRH82B高碳钢盘条的生产技术进行了研究与创新。采用复吹转炉冶炼、LF、VD炉外精炼、Ф150mm小圆坯连铸生产高速线材的短流程工艺，并对钢水洁净度、铸坯中心偏析、盘条的组织改善等方面进行有效控制。经生产实践验证，该工艺生产出的SWRH82B盘条性能稳定，盘条整体水平提高，达到钢绞线用盘条的质量要求。     

高碳钢小方坯连铸参数优化及铸坯中心偏析控制

研究了小方坯连铸采用结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌生产SWRH82B时,拉速、二冷比水量、末端电磁搅拌电流强度及频率对铸坯中心元素偏析的影响.结果表明:C、Mn、Cr相比,C的中心偏析最严重,Mn,Cr也有明显的中心偏析.随末端电磁搅拌电流强度的增加,V型偏析被打散,铸坯中心C偏析先减轻后加重,电流350 A时C偏析...     

单辊轻压下对高碳钢SWRH72B 180mm×180mm铸坯内部质量的影响

试验研究了单辊轻压下量(6~20 mm)和压下位置(1~#~6~#辊)对高碳钢SWRH72B(/%:0.71C,0.22Si,0.64Mn,0.010P,0.006S)180 mm×180 mm铸坯中心碳偏析和低倍组织的影响。结果表明,在固相率fs为0.45~0.63时,施加单辊轻压下有利于降低连铸坯的中心碳偏析,当固相率fs大于0.82时,无法消除缩孔和降低中心碳偏析;在压下量6~20mm,随着压下量的增加中心碳偏析度从1.15降低至1.04,在压下量大于15mm后铸坏容易出现裂纹;超弱冷(比水量0.40L/kg)较弱冷(比水量0.65L/kg)更有利于控制中心碳偏析;综合分析得出,SWRH72B钢180mm×180mm铸坯在拉速1.3m/min,结晶器搅拌300 A、5Hz,比水量0.40 L/kg时,5~#辊单辊轻压下的压下量15mm铸坯中心碳偏析和低倍组织最佳。     

基于过热度变化的82B钢连铸末端电搅位置研究

以国内某钢厂断面为150mm×150mm的82B钢连铸小方坯为研究对象,建立连铸小方坯凝固传热模型,采用铸坯表面温度测量方法验证模型可靠性。依据铸坯凝固率fs=0.7~0.8为末端电磁搅拌合理安装位置,根据模拟结果得出,在实际生产过程中过热度波动范围为20~40℃时,末端电磁搅拌最佳安装位置为距弯月面6.59~6.79m位置处。结合现场实际情况确定在距弯月面6.73m处安装末端电磁搅拌,并进行工业实验分析了末端电磁搅拌的应用效果。结果表明:施加末端电磁搅拌后,铸坯与盘条质量均有所改善。连铸坯平均碳偏析指数由1.05降至0.99,最大碳偏析指数由1.12降至1.05,中心等轴晶率由36%升高到39%;盘条中心偏析评级由2.5级下降到1.5级,网状渗碳体级别由4级下降到1级。     

帘线钢连铸坯中心偏析的控制技术

分析帘线钢连铸过程中中心偏析的形成原理及对铸坯质量的影响。研究帘线钢连铸坯中心偏析的控制措施,包括连铸拉速与钢水温度优化控制、结晶器电磁搅拌、凝固末端轻压下、二冷动态控制等核心工艺技术。通过应用这些技术,帘线钢WLX72A和WLX82A连铸坯平均中心碳偏析指数分别控制在1.042和1.027,综合合格率达到99.97%。     

改善QT20CrMo含硫齿轮钢A类夹杂物的优化中心偏析的工艺实践

对A类夹杂物超标（A细>3.0级,A粗>2.5级）含硫齿轮钢QT20CrMo（/%:0.20C,0.020S,0.020Al,0.95Cr,0.20Mo）Φ16 mm轧材和150 mm×150 mm铸坯中的MnS央杂进行了分析,得出铸坯中心区域的大尺寸MnS夹杂物是轧材中超标A类夹杂物的来源,并且中心偏析严重是铸坯中心区域形成大尺寸MnS夹杂物的主要原因。通过将二次冷却比水量从0.37 L/kg提高到0.59 L/kg后,铸坯中心碳偏析指数由1.12~1.44降低至0.99~1.23,硫偏析指数由1.28~1.70降低至1.01~1.31,最大网状MnS尺寸由2 000μm降低至1 000μm。QT20CrMo钢轧材A类夹杂物合格率达100%,A细类央杂物≤2.0级的比例由25.0%提高至97.0%。     

S650MC高强钢连铸轻压下工艺优化

为解决S650MC钢热轧卷拉伸试样出现一定比例的分层问题,针对影响拉伸分层主要原因之一的铸坯中心偏析质量进行了动态轻压下工艺优化试验。结果表明:在固相率为20%~75%压下区间,压下量由3.6 mm提高至4.4 mm;总压下量由4.5 mm提高至5.5 mm的工艺方案能显著提高其中心偏析质量;S650MC钢铸坯中心偏析评级由原来的平均B1.0级提高至C1.0级,热轧卷拉伸试样出现分层比例由4.20%下降至0.78%。同时也表明二冷电磁辊对S650MC钢中心偏析质量改善效果不明显,但能提高铸坯中心等轴晶比例2%~3%。     

轻压下对82B钢矩形坯内部质量的影响

为确定矩形断面180 mm×240 mm高碳钢82B连铸坯轻压下的压下位置,利用有限元软件ProCAST建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速和比水量下,利用射钉和红外测温验证了模型的准确性。工业试验结果表明,轻压下连铸坯中心疏松和缩孔都得到了明显改善,中心疏松1级比例由55%提高到77%,缩孔评级不大于0.5级比例由45%提高到90%;轻压下显著改善铸坯V形偏析;铸坯中心平均碳偏析指数由1.17降到1.07,最大碳偏析指数由1.27降到1.15。     

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术在特殊钢中的应用

摘要：脉冲磁致振荡（PMO）凝固均质化技术是由上海大学先进凝固技术中心基于外场下金属凝固原理提出的原创技术。经过15年的研发,该技术已成功走向工业应用。介绍了PMO技术的原理以及在GCr15轴承钢、20CrMnTi齿轮钢和锚链钢等特殊钢工业生产中的应用情况。工业应用表明,PMO技术不仅可以显著增加铸坯等轴晶比例,改善铸坯偏析,而且可以提高铸坯拉速,并放宽对中间包过热度控制的要求。     

浸入式水口结构对连铸大圆坯质量的影响

为研究不同结构的浸入式水口对大规格连铸圆坯质量的影响,以某钢厂生产断面直径为500 mm的 42CrMo连铸圆坯为背景,对使用侧孔浸入式水口和传统直通浸入式水口的使用效果开展研究。结果表明,采用侧孔浸入式水口浇铸时,结晶器进出水温差由传统直通水口的3.30 ℃提高至3.54 ℃;连铸圆坯中心疏松由1.5级改善至1.0级,中心偏析指数由0.93~1.21降低到0.98~1.02,近表层至近中心碳极差由0.050%~0.075%降至0.035%~0.053%,使用侧孔浸入式水口的连铸圆坯碳偏析得到改善;铸坯内弧侧表层至3/4R处氧化物夹杂物总量减少0.5个/mm2;铸坯从1/4R处向内长度不小于13 μm的硫化物数量减少0.35个/mm2;轧材全氧质量分数平均降低0.000 12%,夹杂物中B类氧化物夹杂均在1.5级以内,钢中大尺寸夹杂物明显减少,钢的洁净度得到改善。     

末端电磁搅拌参数优化对重轨钢铸坯质量的影响

通过对1#铸机设备改造前后所生产的重轨钢坯内外部质量对比,分析了1#铸机采用不同的凝固末端搅拌参数对重轨钢铸坯的中心碳偏析指数、疏松、及铸坯凝固组织的影响,得出1#铸机280 mm×380 mm断面重轨钢在拉速为0.6 m/min、过热度为25℃的连铸工艺参数条件下,凝固末端电磁搅拌参数为350 A/8 Hz,不仅使铸坯等轴晶率为25%~30%,也可使铸坯中心碳偏析指数均控制在1.10以下。     

末端电磁搅拌电流对SWRH82B中心偏析的影响

为解决SWRH82B中心马氏体和网状渗碳体级别高的问题,改善铸坯中心偏析,提高金相检测合格率,通过在方坯连铸机凝固末端增加电磁搅拌并优化相应的工艺参数,确定了适宜的搅拌电流值,明显改善了中心偏析,获得了最佳的铸坯内部质量和轧制后线材良好的性能。     

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术在特殊钢中的应用

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术是由上海大学先进凝固技术中心基于外场下金属凝固原理提出的原创技术。经过15年的研发,该技术已成功走向工业应用。介绍了PMO技术的原理以及在GCr15轴承钢、20CrMnTi齿轮钢和锚链钢等特殊钢工业生产中的应用情况。工业应用表明,PMO技术不仅可以显著增加铸坯等轴晶比例,改善铸坯偏析,而且可以提高铸坯拉速,并放宽对中间包过热度控制的要求。