冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。     

利用碳钢铸坯组织灰度图获取C含量分布的方法

摘要：基于热酸洗腐蚀原理与图像光学理论，提出运用金属低倍组织灰度分析技术（灰度分析法）获取中高碳钢铸坯的低倍组织中不同位置不同区域不同尺度的一维、二维C元素含量分布。偏析严重的位置得到的C元素含量高，初始凝固的晶粒中心位置得到的C元素含量低，说明通过灰度分析法计算的C元素含量分布能与低倍组织形貌很好地对应。同时，通过电子探针与灰度分析法的测量结果对比，发现二者C元素含量的变化趋势具有很好的一致性，这验证了灰度分析法的有效性。另外，低倍组织图像整体亮度的改变不会造成由灰度分析法所测量的C元素含量发生明显改变，则表明灰度分析法对测量环境的变化具有一定的抗干扰能力，也间接说明了其可靠性。     

电极过程微区pH值的测定

众所周知,电镀溶液的PH值是工艺控制过程的主要参数之一,它直接影响阴极上氢离子的放电电位和阳极金属的溶解电位,PH过低大量氢气在阴极析出,PH太高造成金属氢氧化物沉淀夹入镀层,降低镀层物理性能.PH值的改变还会改变络合物的平衡以及添加剂在电极表面吸附程度.就宏观来说,电解液的PH值是容易测定的,只要根据不同的PH范围选择适当的参考电极便可准确测定,但在电极反应过程中,测定电极表面附近微区内PH的变化与金属离子氧化还原电位数值,只能靠特殊要求的微电极,配合适当设备来测定. 我们研究的电解液是弱酸性的,因此选择了锑电极作指示电极,即:锑/氧化     

大方坯连铸四孔浸入式水口的应用研究

针对攀钢大方坯连铸结晶器,采用四孔水口浇注重轨钢.通过物理模拟实验,测量并分析了结晶器内液面波动、冲击压力和冲击深度等因素,结合数值模拟结晶器内流体流动现象的结果,发现合理的四孔水口形式更适合浇注质量要求高的重轨钢.现场试验结果表明,采用推荐的四孔浸入式水口浇注,重轨钢铸坯表面无清理率100%,铸坯合格率达到99.95%.     

密封料在连铸水口接缝处的应用

针对现已广泛采用的大包长水口和结晶器分段式水口保护钢流,接缝处的密封就成为影响钢流保护效果的关键。为此,研制出了水口接缝密封剂。试验表明该密封剂安全可靠,操作方便,保护效果显著。     

碱度对CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O四元渣系结晶临界冷却速度和孕育时间的影响

采用热丝法构建CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系的连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation,CCT)和等温转变(Temperature Time Transformation,TTT)曲线.实验结果表明,碱度越高,保护渣临界冷却速度越大,碱度1.5的渣样临界冷却速度达20℃/s.等温实验X射线衍射结果显示,低碱度渣样在高温区析出硅灰石(CaO·SiO2),高渣样析出硅酸二钙[Ca2(WiO4)],后者导热系数低,控制传热效果更好.随碱度增加,保护渣TTT曲线鼻尖点孕育时间缩短,动力学分析可用推导方程描述渣的等温结晶过程.对裂纹敏感性钢种,CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系保护渣碱度可达1.5.     

多流中间包内流体流动模式的分析方法

提出了多流中间包内流体流动的联合RTD曲线分析方法,并从整体上对多流中间包平均停留时间作出新的解释.以某钢厂多流中间包为模拟对象,进行了水力学模拟实验,采用联合RTD曲线分析方法对多流中间包内流体流动模式进行分析,并与常用的方法进行了比较.实验结果表明.不考虑死区的缓慢流动将会使死区的计算结果产生较大偏差.运用联合RTD曲线分析计算多流中间包内流体流动模式,能够更真实地反映中间包内实际流动状况.     

弹簧钢洁净化生产工艺研究

采用系统取样,结合金相观测、全氧分析、大样电解、电子探针和稀土氧化物示踪等手段,对八钢电炉厂电弧炉-LF-小方坯连铸生产60Si2Mn的洁净度进行了系统研究,精炼后钢液w(TO)为95×10-6,中间包内w(TO)为94×10-6,铸坯中w(TO)为54×10-6.了解了各阶段夹杂物数量、尺寸分布和类型,找出了大型夹杂物的来源.根据影响钢质量的主要因素,提出了有针对性的改进方案,优化设置了控流装置.改进后,钢中有害夹杂物数量大大减少,质量明显提高,铸坯w(TO)由54×10-6下降到28×10-6.     

板坯连铸中间包钢液洁净度的水力学模拟和应用

为改善太钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸不锈钢板坯质量 ,通过水力学模拟研究了中间包内钢液的流动 ,并用直径 0 .5～ 1.0mm ,密度 0 .99mg/mm3 的聚苯乙烯塑料粒子模拟钢中直径 5 0～ 10 0 μm夹杂物的排除情况 ,确定了在中间包内设置挡渣墙和坝流控制方案 ,并进行 4 0 9不锈钢 10 4 0mm× 16 0mm连铸板的工业试验 ,结果表明 :中间包设置挡渣墙和坝后 ,铸坯夹杂物总量比中间包无控流装置生产的铸坯降低 6 6 %。     

二冷喷嘴类型和布置对板坯质量的影响

对南钢超低头板坯连铸机使用的二冷喷嘴性能测试表明 ,扁平喷嘴喷射水流分布均匀 ,而圆形喷嘴喷射水流分布不均匀 ,易造成板坯侧面凹陷和三角区裂纹。根据二冷仿真软件模拟 10 0 0mm× 180mm板坯冷却过程 ,得出改进工艺模型 :在板坯侧面全部采用扁平喷嘴 ,并将板坯正面喷嘴间距由 2 2 5～ 30 0mm改为180～ 2 0 0mm。应用结果表明 ,生产板坯的优质品率由 86 32 %增至 92 2 2 %。