关于热顶铸造6082合金圆铸锭表层成分偏析的研究

通过大量生产实践及严谨的实验,发现大直径规格6082圆铸锭表层存在宏观偏析层。Si、Mg、Mn主要合金元素都存在成分偏析,Si、Mg偏析规律及偏析程度高度一致。偏析层的形成是热顶铸造这种生产方式造成的,其形成机理是:铸锭在凝固结晶过程中,表层经历了急剧冷却凝固-晶界重熔-溶质在晶界网络流动-再凝固过程。晶界重熔引起溶质流动,溶质流动导致表层不同区域出现成分偏析,最终形成"勺子"形状的表层偏析层。     

冷却速率对耐候钢中磷元素宏观偏析的影响

利用氧化铝保温模、钢模、铜冷却壁水冷模来浇铸得到不同冷却速率的耐候钢铸锭试样,研究了不同冷却速率对其凝固组织及磷元素宏观偏析的影响。结果表明,加快冷却速度可以细化柱状晶和等轴晶,有效减小磷偏析。为了深入研究冷却速度对耐候钢磷偏析的影响机理,利用定向凝固设备制备了不用拉速的定向凝固试样,利用电子探针分析其糊状区,得出不同冷却速率下耐候钢试样磷元素的溶质分配系数。研究表明,提高拉速,可以细化晶粒,使糊状区变宽,并降低糊状区溶质浓度,增大耐候钢中磷元素溶质分配系数,并明显降低耐候钢中磷元素的宏观偏析。     

钢锭中硫化物偏析的研究

对钢锭凝固过程进行实测和计算机凝固模拟计算，研究了钢锭凝固时的偏析问题，结果表明凝固模拟计算是预测分析大型钢锭凝固进行的有效手段。由此，通过凝固冷却条件能预测钢锭中产生偏析的可能性，并进一步寻求减少和消除偏析的方法。     

过热度对GCr15SiMn轴承钢钢锭宏观偏析的影响

针对GCr15SiMn钢锭易出现宏观偏析凝固缺陷的问题,研究了过热度对GCr15SiMn钢锭宏观偏析的影响规律,使用真空感应炉冶炼1 kg的GCr15SiMn钢锭,通过酸侵试验与OPA技术分别测定了钢锭的凝固组织与宏观偏析,并结合ProCAST软件分析了钢液流动的规律。结果表明,高过热度(70 ℃)时,中心下部出现一定程度的负偏析,中心上部形成了较严重的正偏析同时伴随疏松;中过热度(50 ℃)时,疏松范围较小,碳元素分布较均匀;低过热度(20 ℃)与极低过热度(-20 ℃)时,疏松范围扩大,凝固初期是严重负偏析,凝固末期是严重正偏析。过热度影响偏析的机理为,高过热度时,凝固过程热对流较强,溶质上浮,钢锭上部的正偏析严重;当过热度过低时,初期凝固大量形核并保留在钢锭底部,在底部形成严重的负偏析。     

钢锭铸造过程中宏观偏析的研究进展

宏观偏析现象普遍存在于铸造合金凝固过程中,直接影响材料的使用性能.近几十年来,研究工作者们对铸造过程中合金元素的宏观偏析进行了预测和控制研究,其目的是使钢锭中溶质元素的分布尽可能均匀.阐述了钢锭宏观偏析分布形式、形成机理和影响因素,详细地总结了宏观偏析数学模型的发展,介绍了钢锭宏观偏析的控制措施.最后,对铸锭宏观偏析数...     

连铸坯微观及宏观偏析数学模型的研究进展

对连铸坯微观和宏观偏析模型及树枝晶间液相流动的研究进展进行了评述，采用近平衡凝固过程溶质再分配理论并结合连铸传热数学模型对连铸坯微观及宏观偏析的定量解析方法进行了分析。     

激光诱导击穿光谱原位分析仪和电子探针在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用

CrMo耐磨铸钢是重要的耐磨钢铁材料,凝固过程中的溶质元素偏析是影响CrMo耐磨铸钢组织和性能的重要因素,了解凝固过程中的溶质元素偏析对于CrMo耐磨铸钢的工业化生产具有重要的借鉴意义。宏观偏析和微观偏析是衡量材料偏析程度的两个指标,准确的测量其偏析状况是研究溶质元素偏析的基础。实验以CrMo耐磨铸钢为研究对象,采用激光诱导击穿光谱原位分析仪(LIBSOPA)和电子探针(EPMA)分析钢锭不同部位的宏观偏析和凝固组织中的微观偏析,结果发现,Cr、V和Mn元素在CrMo耐磨铸钢铸锭中宏观偏析程度较小,偏析比接近1,而Mo元素宏观偏析程度较大,其最大宏观偏析比超过1.20;Cr、Mo、V和Mn元素在CrMo钢凝固组织中均存微观偏析,且随着冷却速度的增加,Cr、Mo、V和Mn微观偏析程度也随之增加,其最大微观偏析比分别为1.39、2.63、3.47和1.83。LIBSOPA与EPMA在CrMo耐磨铸钢元素偏析分析中的联合应用,对全面了解CrMo钢铸锭元素偏析,优化铸造以及后续的热加工工艺具有重要借鉴意义。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：第十一讲 连凝坯凝固过程中？

连铸坯凝固过程中由于溶质再分配而形成的成分过冷对枝晶生长方式，铸坯偏析，裂纹，缩松等铸造缺陷有着重要的影响，介绍了成分过冷的判断公式及其控制成分过冷的有关条件。     

连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十一讲 连铸坯凝固过程中的成分过冷

连铸坯凝固过程中由于溶质再分配而形成的成分过冷对枝晶生长方式、铸坯偏析、裂纹、缩松等铸造缺陷有着重要的影响，介绍了成分过冷的判断公式及其控制成分过冷的有关条件。     

中心偏析原因、危害、评定及预防(上)

偏析是液态钢凝固时各部位发生凝固不同时性和温度不均匀性而出现程度之差，它是由于物理作用引起的。连铸坯中心偏析是指位于铸坯中心部位的碳、磷、硫、锰等元素集聚变化而使含其突然升高（成分出格）的偏析出象。它基本上是一种宏观偏析或称半宏观偏析，与钢锭中存在的...     

凝固组织对连铸板坯中心偏析的影响

根据钢厂的生产实践,从凝固组织入手,从宏观角度阐释了凝固组织对中心偏析及钢液流动的影响.中心偏析是由于凝固界面均一向前推进,溶质元素在中心部位汇聚造成的;柱状晶发达,高溶质钢液停留在柱状晶间的间隙内,可以改善中心偏析;等轴晶凝固界面可以分散汇聚在中心部位的溶质元素,改善偏析;钢液补充凝固收缩的现象发生在等轴晶区内,恶化了中心偏析.     

22MnB5钢溶质分配系数及TiN析出对微观偏析的影响

为了提高凝固过程中溶质微观偏析模型计算的准确性,基于溶质分配系数及夹杂物析出对溶质偏析的重要影响,定量分析了溶质分配系数以及TiN析出对凝固过程溶质元素含量的影响,为微合金高强钢凝固过程研究提供理论参考.针对22MnB5钢建立了耦合TiN析出热力学模型的溶质微观偏析模型,并探究了温度及钢液凝固路径对溶质分配系数的影响规...     

钢锭宏观偏析数值预测

本文在改进准三维凝固传熟数值模拟技术的基础上,建立了新的钢锭宏观偏析预测数模。实际测试表明:数模可准确预测钢锭的逆V偏析分布、沉积锥区域及碳的宏观偏析以及钢锭缩孔形状。     

高强度油井套管钢偏析与含Nb析出相研究

摘要：点状偏析是连铸坯中的常见半宏观缺陷之一，严重影响后续产品的加工性能和服役性能。点状偏析的形成与枝晶形貌以及凝固末期钢液流动有关，经热轧会遗留至管材中变成带状偏析，两者在成分和位置上存在一致性。热力学计算分析表明,该钢种圆坯点状偏析内存在富Nb碳化物，该析出相是凝固过程中分散型剩余液相溶质偏析的产物。通过SEM观察到，在常规加热过程中该富Nb碳化物并不能完全回溶，在管材带状偏析处仍然可以发现未溶碳化物的存在。     

取向硅钢连铸过程的凝固偏析模型计算

以Clyne-Kurz方程为基础建立了取向硅钢连铸过程的微观偏析模型,研究了取向硅钢连铸凝固过程中溶质元素在液相中的偏析规律。通过比较连铸凝固过程中锰和硫实际活度积和平衡活度积的关系,确定了MnS的析出条件。结果表明:二次枝晶间距随着冷却速率的增加而减小,柱状晶区域二次枝晶间距为191.3μm,元素的分配系数越小,其偏析程度越大,并且溶质偏析程度随着固相率的增加而增大,当凝固分数达到0.997时,MnS开始析出。     

论大型钢锭和铸件低倍偏析的形成机理

1.绪言从微观的、宏观的观点,对大型钢锭和铸件的凝固与偏析所作的研究结果表明,钢的凝固是以树枝状形态进行的,并已弄清钢的凝固与偏析之间有着密切的关系。本文想进一步以上述结果为基础,对钢锭和铸件生成的∧偏析、负偏析带以及其它低倍偏析的成因,并附带地对铸件与钢锭的解剖调查结果和基础模型试验结果等,加以     

钢的凝固组织的成因、显示、识别和控制

一、前言钢的凝固以及在冷却过程中产生的偏析、三、四次夹杂物以及其他各种低、高倍缺陷对钢质造成的不良影响,在以后的热处理和压力加工过程中也难以完全消除。因此,应该重视对钢凝固组织和凝固过程的控制。各种不同的凝固条件(例如不同的温度梯度,冷却速度、凝固速度、溶质分布、钢液流动等),得到的凝固组织也不同。因此,我们可以从已经凝固了的钢的     

连铸坯的半宏观偏析

1.序言现已查明,在连铸坯轴心部位存在的偏析中,历来认为不成问题的小型偏析(半宏观偏析),也是妨碍钢板质量均质性的重要因素。因此,人们开始重视半宏观偏析问题,并对连铸条件、凝固组织的影响和偏析程度等进行了调查研究。半宏观偏析主要是伴随凝固收缩而形成的高浓度液相的流动、积聚凝固而产生的。它的大小介于宏观偏析和微观偏析之间。     

连铸凝固过程宏观偏析的形成机理及预防措施

连铸坯的宏观偏析是影响钢材质量的重要原因之一,宏观偏析形成的本质原因是凝固过程固、液两相发生对流。对连铸凝固过程引起钢液流动的原因如外力强制对流、鼓肚、凝固收缩等进行了总结,并对这些原因造成宏观偏析的机理进行了分析。低过热度浇注、电磁搅拌、凝固末端液芯压下等技术是解决连铸坯宏观偏析的有效措施,然而单一的方法无法完全消除连铸坯宏观偏析,要完全解决铸坯宏观偏析应针对不同类型的偏析,采取相应的方法提高铸坯成分均匀性。     

钢凝固过程中二次枝晶间溶质分布的模型研究

对凝固过程中二次枝晶间溶质质量分数分布进行了模型研究，该模型考虑了包晶反应的影响以及固相中溶质的扩散，讨论了钢中w（C）以及冷却速度对枝晶间溶质质量分数分布的影响。计算结果表明，枝晶间Mn、P的偏析较严重，随着w（C）的增加，枝晶间Mn、P的偏析加剧，随着冷却速度的降低，枝晶间P的偏析降低。