GCr15轴承钢大方坯微观组织数值模拟

以某钢厂GCr15钢大方坯为研究对象,采用ProCAST软件建立凝固数学模型,在此基础上采用CAFE模型对铸坯凝固组织进行模拟,研究了过热度、拉速和二冷强度对铸坯凝固组织的影响。结果表明:过热度对铸坯凝固组织影响较大。随着过热度的提高,同一位置柱状晶区平均晶粒半径增大,柱状晶区增大,中心等轴晶比例减小,柱状晶向等轴晶转变延后,过热度由40℃降低至10℃时,中心等轴晶率增加21.14%。拉速和二冷强度对铸坯凝固组织影响较小。随着拉速的提高或二冷强度的降低,柱状晶区减小,中心等轴晶比例增大,柱状晶向等轴晶转变提前,但其变化并不明显。在实际生产过程中可以通过降低过热度来细化铸坯凝固组织晶粒。     

电磁搅拌工艺对模具钢组织和性能的影响

连铸二冷区辊式电磁搅拌能够打断凝固前沿枝晶,破碎的枝晶在剩余钢液中成为弥散等轴晶形核点,扩大铸坯中心等轴晶比例;另一方面,钢液的流动使未凝固钢液成分均匀化,减少中心偏析和疏松。通过对采用电磁搅拌工艺生产的中厚板模具钢进行低倍、硬度及组织分析,研究电磁搅拌工艺对改善模具钢组织和性能产生的影响。     

连铸参数对低碳钢圆坯凝固组织形态的影响

利用金相分析方法研究了连铸参数对低碳钢圆坯凝固组织的影响.研究表明:钢水的过热度越低,圆坯凝固组织的二次枝晶间距臂越小;中等强度的二冷水量和较低拉坯速度,有利于获得较高的中心等轴晶率和较小的二次枝晶间距臂的凝固组织;提高拉坯速度时,要控制好二冷强度,减少二冷段的温度波动,确保圆坯凝固组织的均匀性.     

Hi-B钢连铸坯凝固组织及偏析的研究

通过工业试验,借助低倍检验、化学分析和原位分析等手段,对不同过热度和二冷比水量条件下Hi-B钢铸坯的宏观凝固组织和元素偏析进行分析检测,探究钢水过热度和二冷强度对铸坯凝固组织和元素分布的影响规律.结果表明,提高二冷强度,可使柱状晶率增加,降低过热度,可保留一定数量的等轴晶区.但过热度和二冷强度对铸坯中心等轴晶晶粒尺寸影...     

连铸工艺参数对20CrMnTi齿轮钢150 mm x 150 mm铸坯凝固组织影响数值模拟和生产应用

为改善20CrMnTi钢小方坯凝固组织,基于ProCAST软件中的CAFE模型,对其凝固组织进行数值模拟,研究了不同钢水过热度、铸坯拉速、二冷比水量对凝固组织的影响。模拟结果表明,降低钢水过热度、提高铸坯拉速、降低二冷比水量均可达到增大铸坯等轴晶率和细化晶粒的目的,其中过热度对其影响最大。过热度每降低10℃,等轴晶率平均增加3.7%;拉速每增加0.1 m/min,铸坯等轴晶率平均增加1.8%;比水量每降低0.1 L/kg,铸坯等轴晶率平均增加1.65%。生产应用表明,钢水过热度30℃时,当拉速由原2.2 m/min降低至2.1 m/min,二冷比水量由0.6 L/kg提高至0.7 L/kg,铸坯中心疏松明显减少。     

连铸工艺参数对大圆坯凝固组织影响的数学模拟

基于ProCAST软件研究了中间包钢水过热度、连铸坯拉坯速度、连铸机二冷强度等连铸工艺参数对大断面圆坯凝固组织的影响规律。研究结果表明:结晶器电磁搅拌电流为300 A、频率为3 Hz条件下,随着过热度的降低,连铸坯中心等轴晶率显著增加,过热度由49℃降至29℃时,过热度每降低10℃,铸坯中心等轴晶率增大4%左右;拉速由0.16~0.20 m/min每增加0.02 m/min,二冷强度由标准水量的1.5~0.5倍每降低0.5倍,连铸坯中心等轴晶率有所增加但均不显著,均为1.5%左右。降低过热度能够显著细化凝固组织晶粒,而改变拉速和二冷强度对于细化凝固组织晶粒作用不明显。对于调整连铸工艺参数而言,提高连铸坯中心等轴晶率和细化凝固组织晶粒的最有效办法是降低中间包钢水过热度。     

二冷区电磁搅拌对矩形连铸坯中夹杂物的影响

近几年来,电磁搅拌在连铸中已得到广泛应用。在二冷区对未凝液芯进行搅拌可以提高等轴晶率,改善中心偏析,减少心部裂纹和增加铸坯心部的致密性。但是在二冷区进行搅拌对铸坯中夹杂物的影响如何则甚少报导。为了弄清这个问题,我们在湖南涟铡2R5连铸机上对断面为130×240的矩形坯进行了试验,现将试验结果加以介绍。     

CaF2-CaO-Al2O3-MgO电渣渣壳结构及其形成机制

为进一步明晰电渣渣壳凝固过程，结合H13钢固定式结晶器电渣重熔工艺，通过扫描电镜和能谱分析解析了工业CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO电渣渣壳结构及其形成机制。结果表明，受电渣凝固过程相析出行为和渣壳径向传热行为的共同控制，从外(结晶器侧)到内(电渣锭侧),电渣依次生成激冷层、柱状晶区、细小等轴晶区、粗大等轴晶区和二次凝固区5层结构，其中激冷层由玻璃相和CaF₂相组成，柱状晶区、等轴晶区和二次凝固区均由CaF₂、CaO·2Al₂O₃和MgO·Al₂O₃三相组成；从激冷层到粗大等轴晶区，CaF₂相比例降低，MgO·Al₂O₃相比例升高，从粗大等轴晶区到二次凝固区，二者的变化趋势相反。研究结果对于优化电渣成分和电渣重熔工艺具有指导意义。     

双辊浇铸过程中18Cr—8Ni不锈钢的凝固组织形成机制

为了阐明双辊浇铸过程中凝固组织形成的机制，使用一台小型双辊连铸机对ＳＵＳ３０４奥氏体不锈钢进行了连铸实验。铸带中有两种凝固组织，即柱状枝晶区和等轴晶区。随辊区和液态金属间接触时间的增加，铸带厚度枝晶区深度增大，而等轴晶区几乎不变。增加初始辊缝尺寸，仅使等轴晶区扩大。另外，已弄清了钢液过热和结晶辊承支力对形成凝固组织的影响。钢液在与两结晶辊相接触时凝固的表层内形成柱状枝晶区。铸带剩余的未凝固层离开轧     

连铸大方坯凝固终点的影响研究

建立了大方坯传热的数学模型,通过现场射钉实验对数学模型进行了校正,并通过数学模型确定了凝固终点位置,研究了过热度、拉速及二冷比水量等工艺参数对大方坯凝固终点位置的影响。研究结果表明,过热度对铸坯的凝固终点长度、液相的终点长度和固液两相区的长度影响较小,之间呈正比例线性关系;拉坯速度对其影响非常显著,之间呈正比例线性关系;二冷比水量对其影响比较显著,之间呈反比例线性关系。     

新型螺旋磁场电磁搅拌的冶金效果

用一种新型多功能电磁搅拌器对液态金属锡进行螺旋、直线和旋转磁场电磁搅拌凝固实验,研究了各种搅拌形式对冶金效果的影响。小方坯二冷区螺旋搅拌工业试验的结果表明:它可以减轻铸坯的白亮带,提高等轴晶率,减少中心缺陷,改善宏观偏析和夹杂物分布并有助于夹杂物的去除。     

在连铸坯最后凝固区附近进行电磁搅拌的作用

为了增大连铸坯中心区域的等轴晶数目,使其内部质量得以提高,需要对结晶器中或二冷区上部区域的钢液进行电磁搅拌,这不仅能达到上述目的,还能在很大程度上减小中心偏析和中心疏松,然而,在最后凝固区域形成相当数量的等轴晶时,最后凝固产生的收缩将使钢液向下流动而导致V型偏析,这种现象给高级钢的连铸生产带来极大     

GCr15钢大方坯传热凝固数值模拟

以某钢厂GCr15钢大方坯为研究对象,采用ProCAST软件建立凝固数学模型,研究了过热度、拉速和比水量对大方坯凝固过程的影响,并通过对铸坯中心固相率及液芯长度的分析,确定了最佳末端电磁搅拌位置,并优化了拉速。研究结果表明:过热度对铸坯凝固影响最小,随着过热度增加,铸坯表面温度升高,铸坯液芯长度和液相区长度均随之增加,而两相区长度则随之减小;拉速对铸坯凝固影响最大,拉速提高,铸坯表面温度、液芯长度、两相区长度、液相区长度均增大;比水量增加,铸坯表面温度降低,液芯长度减小;当比水量为0.29 L/kg时,过热度应控制在15~35℃,拉速需控制在0.46~0.49m/min,且最佳拉速为0.48 m/min。     

机械搅拌对中碳钢钢液凝固组织的影响

研究了中碳钢钢液在凝固初期施加机械搅拌,改变搅拌参数对钢液凝固组织的影响。实验结果表明,随着搅拌时间的延长等轴晶比例增大,搅拌时间30 s时,等轴晶比例最大为50.784%;改变插入钢液深度,随着插入液面深度的增加,等轴晶区比例明显增大,同时晶粒得到细化,分布更均匀,插入深度为4.5 cm时,等轴晶比例和晶粒细化程度达...     

连铸坯凝固组织均质化技术的研究现状及进展

造成连铸坯宏观偏析的最主要原因是连铸坯在外部强冷条件下形成发达的柱状晶组织,消除宏观偏析的根本途径是有效控制铸坯的凝固过程,减少铸坯中柱状晶比率,提高等轴晶率。文中对国内外提高铸坯等轴晶率的应用研究现状进行了系统的总结,在介绍各类提高铸坯等轴晶率应用研究的基础上,介绍了最新的提高铸坯等轴晶率的方法-振动激发金属液形核技术,对其在连铸中的应用进行了展望。     

珠钢CSP薄板坯凝固层厚度研究

结合珠钢生产实际情况，采用射钉法来测定二冷区不同位置的凝固坯壳厚度，试验结果表明，4．8m／min拉速下铸坯液芯长度为4820mm，4．5m／min拉速下铸坯液芯为4490mm，两种拉速下连铸坯坯壳厚度的实际测量结果与凝固传热模型计算结果一致。整个凝固过程坯壳厚度生长符合平方根定律。     

37Mn5连铸圆坯中心等轴晶率预测

为控制油井管用连铸圆坯的质量,基于薄片移动法建立了连铸圆坯凝固传热数学模型,并应用Procast软件的CA—FE模块对37Mn5钢Ф150mm圆坯凝固组织进行了模拟。中心等轴晶率模拟结果与工业试验检测结果相一致,据此,建立了柱状晶-等轴晶转变判据。基于此判据的中心等轴晶率预测结果表明,降低过热度、提高拉速和降低二冷零段...     

二冷区电磁搅拌对连铸板坯中心偏析的影响

通过对板坯逐层刨钢屑,采用化学分析和低倍组织检验的方法,研究了板坯连铸机二冷区电磁搅拌频率参数对1450mm×230mm板坯中心偏析和等轴晶率的影响.结果表明:单独采用二冷区电磁搅拌相比不采用电磁搅拌工艺的板坯中心偏析程度明显减轻,C、P、Mn的中心正偏析系数低于无电磁搅拌工艺的板坯;电磁搅拌频率为2Hz,5Hz和8Hz时板坯中心偏析都为B0.5级;电磁搅拌频率对中心等轴晶率略有影响,搅拌频率5Hz的情况下等轴晶率最大.     

冷封顶镇静钢液芯加热与轧制冷凝过程的研究与计算

根据傅立叶导热微分方程式变成在离散点上的差分方程,对 ZZ 7.2t钢锭冷封顶镇静铜液芯加热与轧制冷凝过程进行了研究与计算,得出ZZ 7.2t 镇静钢液芯高温锭传搁温度和凝固率传搁时间表,为冷封顶镇静钢液芯加热与液芯轧制试验研究和制定试生产规程等提供必要的参数。     

板坯连铸机二冷区电磁搅拌对中心偏析的影响

通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,研究了板坯连铸机二冷区电磁搅拌技术对板坯连铸中心偏析的影响。研究表明:二冷区电磁搅拌可以显著提高铸坯的等轴晶率,减轻铸坯中心偏析。