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...     

过热度对60Si2MnA弹簧钢连铸坯凝固组织的影响

通过铸坯凝固组织生长单元的物理模拟方法,研究不同过热度对60Si2MnA弹簧钢铸坯凝固组织及宏观偏析规律的影响。结果表明:试验模拟的铸坯组织的等轴晶比例和晶粒尺寸与数值模拟和实际生产铸坯的组织相近,表明试验模拟可以很好地反映实际铸坯组织。随着浇注温度升高,柱状晶区长度增加,相应的等轴晶区长度降低。同时,凝固过程中有比较严重的碳宏观偏析,初始凝固区表现为负偏析,凝固末端表现为正偏析。过热度越高,凝固末端的正偏析越严重。     

连铸坯中心碳偏析的特点及其控制技术

中心碳偏析是连铸坯的主要缺陷之一,它给连铸法生产特殊钢尤其是高碳钢带来了很多困难。连铸工作者经过近几十年的不懈努力,积极寻求降低中心碳偏析的有效途径,取得了令人嘱目的成绩。尽管如此,由于连铸过程钢水凝固的特点给碳偏析的控制带来     

连铸工艺对齿轮钢铸坯碳偏析的影响分析

钢液在凝固过程中由于碳的不均匀分布导致了铸坯碳偏析。研究了钢水过热度与拉速、二冷比水量、电磁搅拌强度对齿轮钢铸坯碳偏析的影响。结果表明:拉速控制在1.7 m/min,过热度控制在20~35℃;结晶器电磁搅拌强度和末端电磁搅拌强度扭矩分别在32 N.cm、15 N.cm,比水量在0.6 L/kg时,连铸坯碳偏析改善比较明显。     

齿轮钢连铸坯高温特性实验研究及应用

针对齿轮钢代表性钢种20CrMnTiH连铸坯进行高温力学性能和高温热膨胀性能实验研究,充分认识连铸坯的两种高温特性在凝固和冷却过程对形状和尺寸影响,分析连铸坯产生应力、变形和热裂纹的原因,为连铸设备和工艺设计提供科学依据,保证齿轮钢产品质量。     

GCr15钢连铸坯凝固组织分析

采用腐蚀剂摸索试验,选取不同配比的腐蚀剂对GCr15钢连铸坯进行腐蚀.结果表明,4种腐蚀剂均可用于GCr15钢连铸坯的腐蚀,并可计算柱状晶/等轴晶比例、枝晶的一次晶、二次晶间距等参数,以此作为优化GCr15钢连铸坯生产工艺的重要依据.     

低碳齿轮钢中点状偏析及内部气泡缺陷的研究

研究了低碳齿轮钢中点状偏析及内部气泡缺陷的特点,分析了影响缺陷的工艺因素,讨论了产生缺陷的原因,制定了消除缺陷的工艺措施,在生产中实施后取得较好的效果。     

国内外2205双相钢连铸坯凝固组织及碳偏析分析

以国内外两家先进不锈钢生产企业的2205双相不锈钢连铸方坯为研究对象,对比分析了其相应的凝固组织特征和宏观碳偏析分布。研究发现,国外2205连铸坯凝固组织柱状晶较为发达,柱状晶比例为76%,宏观碳偏析总体较低;而国内2205连铸坯等轴晶占主要部分,等轴晶比例为58%,存在严重的中心碳偏析。通过进一步对比国外样品柱状晶区和等轴晶区的致密度得出,柱状晶区平均致密度为0.89,高于等轴晶的0.84,高致密度的凝固组织对降低宏观偏析有利。因此,为了获得较为均匀的连铸坯成分和较低的宏观偏析度,合理的柱状晶和等轴晶比例非常重要。     

C72DA高碳钢小方坯凝固组织模拟

为提高某钢厂C72DA钢内部质量,减少铸坯中心偏析,利用ProCAST软件对铸坯凝固组织进行模拟,并将凝固组织的模拟结果与铸坯的偏析情况进行对比。结果表明铸坯表面到中心碳偏析的变化规律与模拟得出的平均晶粒半径、最大晶粒面积变化规律相似。由此得出可以通过细化晶粒的方法来改善C72DA钢碳偏析。     

齿轮钢铸坯碳偏析的改善

试验研究了100 t UHP EAF-LF(VD)-连铸流程生产的0.20%～0.40%C、CrMo和CrMnTi系列齿轮钢300 mm×340 mm铸坯断面的碳偏析。在正常生产条件下,将浇铸钢水过热度控制在15～25℃、二冷比水量在0.35L/kg、结晶器和末端电磁搅拌扭矩分别在18、15 cN·cm对铸坯碳偏析改善有利。生产实践检验结果表明,连铸坯修正碳偏析极差降到了0.025%以下,齿轮钢轧材低倍偏析评级基本都达到了2.5级以下。     

20CrMnTiH齿轮钢铸坯宏观碳偏析对轧材带状组织的影响

20CrMnTiH钢Φ130 mm圆钢的生产工艺流程为120 t BOF-LF-VD-300 mm×430 mm坯连铸-连轧。不同连铸工艺(过热度15～30℃,电磁搅拌0～400 A)生产的连铸坯和轧材的宏观碳偏析表明,较高的过热度和过强的结晶器电磁搅拌会加重20CrMnTiH钢连铸坯和轧材的宏观碳偏析;严重的宏观碳偏析,加剧晶枝偏析,提高钢的带状组织级别并提高退火钢材正偏析区的硬度值。     

轻压下条件下管线钢铸坯凝固组织与中心偏析的关系

 为研究在动态轻压下条件下等轴晶和柱状晶组织与管线钢板坯中心偏析的关系,试验通过改变中包钢水过热度来获得铸坯中心不同凝固组织,并分析不同凝固组织内的中心偏析情况。试验铸坯分别采用热酸腐蚀、化学分析的方法,定性、定量分析过热度在11~32℃之间,铸坯厚度方向上元素含量分布和不同凝固组织中的偏析形貌。结果显示：过热度在14℃以下的坯样中心为等轴晶组织,过热度在20℃以上的坯样中心完全为柱状晶组织;在现有轻压下条件下,中心为等轴晶和过热度为32℃时中心柱状晶组织的坯样中心偏析度均较低,但因铸坯中心整个等轴晶区内会分布着偏析点,因而较之中心柱状晶组织,中心为等轴晶组织中点状偏析分布范围较宽;当中心为柱状晶组织时,适当提高过热度、优化压下量,可降低中心偏析度,提高中心偏析评级。     

8620系齿轮钢300 mm×340 mm铸坯宏观偏析改善

通过使用拉矫机在铸坯凝固前沿压出的点状裂纹推算出8620系齿轮钢（/%：0.18～0.24C,0.18～0.32Si,0.65～1.0Mn,0.45～0.55Cr,0.50～0.80Ni,0.15～0.25Mo，≤0.025P，≤0.020S）300 mm×340 mm连铸坯经过每一台拉矫机处铸坯的坯壳厚度（点状裂纹法），以此数据代入并校准铸坯凝固模型，计算出铸坯中心固相率，并设计压下量参数，采用第5、6、7、8共4台拉矫机进行压下，压下量分别为2、3、5、4 mm，总压下量共14 mm，试验后，在铸坯和轧材试样上钻孔进行碳硫分析。结果显示，和未经轻压下的铸坯相比，8620系齿轮钢铸坯碳偏析指数0.97～1.03的比例由原工艺的83.5%提升至94.2%，轧材碳偏析指数0.97～1.03的比例由原工艺的91.5%提升至98.8%，低倍试样原位分析致密度由0.899 9提升至0.976 9，疏松度由0.100 3降低至0.017 8，铸坯成分偏析和致密度有所改善。     

小方坯齿轮钢连铸过程中的宏观偏析模拟

基于国内某厂齿轮钢小方坯连铸生产过程,利用ProCAST软件建立移动切片模型,能够高效模拟连铸过程中的宏观偏析,模型分别模拟研究了不同过热度、二冷水量和拉坯速度等对宏观偏析的影响。模拟结果与碳偏析检测结果吻合良好,验证了移动切片模型模拟连铸坯宏观偏析的准确性。由于溶质浮力的影响,内弧侧的宏观偏析强于外弧侧。随着过热度的增加,铸坯中心碳偏析度从1.06增加至1.15。过热度控制在25 ℃范围内,可以保证铸坯的宏观碳偏析度控制在1.10范围内。随着连铸二冷水量的增加,铸坯中心偏析改善程度较小,铸坯中心碳偏析度从1.16降低至1.13。随着拉坯速度的增加,铸坯中心偏析呈现加重的趋势,铸坯中心碳偏析度由1.14增加至1.21,拉坯速度控制在1.4 m·min–1范围内,可保证铸坯中心碳偏析度低于1.15。      

45钢连铸坯中心偏析线成因与对策

连铸坯中心液相穴在凝固点附近收缩造成的中心裂纹，往往表现为中心偏析线，杭钢转炉厂的45钢连铸坯轧制成Φ45mm-Φ85mm的圈钢后，出现了不同程度的中心偏析线，分析45钢的浇注工艺参数，经相应的工艺改进后，中心偏析线得到了有效控制。     

连铸坯凝固偏析的原位统计分布分析

应用金属原位统计分布分析技术研究了40Cr钢(%:0·38~0·40C、0·90~0·91Cr、0·015~0·029P、0·009~0·014S)240mm×240mm连铸坯中C、S、P和Al的宏观偏析规律。研究表明,在铸坯45%~63%等轴晶率下中间包钢水过热度(5~32℃)对C的宏观偏析没有显著影响,但对S、P宏观偏析产生明显影响。S呈中心正偏析,P呈中心负偏析,低过热度(5℃)不能减轻S和P的偏析程度。Al元素中心正偏析主要是Al2O3夹杂向连铸坯中心聚集所致。     

连铸坯点状偏析缺陷研究进展

 随着高端用户对钢材均质性要求的不断提高,国内企业和研究学者对连铸坯凝固组织与点状偏析的关注越来越多。点状偏析是管线钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等连铸坯中常见的溶质不均匀性缺陷,其尺寸在半宏观范畴,铸坯横断面上呈斑点状,纵断面上多呈V型,难以在后续的工艺中扩散去除,对产品使用性能具有重要影响。关于连铸坯点状偏析的形成机理已基本达成共识,但当前条件下彻底消除点状偏析仍具有非常大的技术难度。总结了作者近年来的研究工作和已报道的国内外研究成果,重点阐述了连铸坯点状偏析的概念、特征、危害、影响因素、形成机制和调控措施等,以期为其他学者提供一定的启发和参考。