连铸坯铸态组织中的微孔隙率对凝固过程的指示作用

一、前言铸坯的铸态组织直接关系到轧后材的性能而为人们所关注。曾发表许多关于凝固组织与凝固条件之间关系方面的论文。如树枝晶二次枝间距与二相区冷却速度的关系,树枝晶的断面形态与温度梯度和凝固速度之比的关系,     

55SiMnVB连铸坯的凝固组织与质量

分析了５５ＳｉＭｎＶＢ弹簧钢铸坯的凝固组织，测定了树枝晶二次枝晶臂间距，同时对铸坯中的非金属夹杂物了金相形貌的观察与复写，结果表明，５５ＳｉＭｎＶＢ弹簧钢铸坯的凝固组织较疏轻，二次枝晶臂间距较一般合金结构钢小（１００～２５０μｍ）；激冷层较薄（６～８ｍｍ）；中心等轴晶率低（２０％～２６％），铸坯夹杂物含量偏高（０．７１％～１．２８％），降低钢液过热度和提高凝固末端电磁搅拌强度，对减轻偏析，提高中心     

连铸坯枝晶臂间距检测方法的优化与应用实践

介绍了连铸坯凝固组织中树枝晶臂间距检测方法的优化试验及其应用效果。通过对连铸坯凝固冷却过程的分析及批量数据的采集,确定了测定连铸坯树枝晶臂间距的代表性区域,建立了一种科学测量枝晶臂间距的方法。将该方法应用于连铸圆坯生产检验中,能快速准确地找出铸坯枝晶臂间距随连铸二冷强度变化的规律,采取调整连铸二冷强度的措施,来控制一、二次枝晶臂间距大小,达到了减轻或消除铸坯开裂缺陷、提高连铸质量的目的。     

M_2高速钢连铸坯的凝固组织及质量——高速钢连铸坯内部质量究研之一

本文重点研究了M_2高速钢连铸坯的凝固组织及其内部质量。测定了铸坯中树枝晶二次枝晶臂间距的大小,从而得到了浇注过程中铸坯的平均冷却速度。同时对M_2高速钢连铸坯的非金属夹杂物作了金相形貌的观察和鉴定,证明M_2高速钢连铸坯的表面质量良好,但内部质量不能令人满意,产生严重的V形偏析,铸坯中发现含钙的大型硅酸盐夹杂和含铝的夹杂物。铸坯的等轴晶带较宽:二次枝晶臂间距较小,因而铸坯的凝固组织致密。除中心部分外其它部位的致密程度皆优于模铸M_2高速钢。     

凝固模型在高碳钢方坯连铸中的应用

依据湘钢现场条件，建立了连铸方坯凝固传热数学模型，分析了过热度、拉坯速度、二次水量对高碳钢方坯凝固过程的影响，确立了二次冷却与高碳钢二次枝晶间距的关系式，提出了改善高碳钢方坯连铸中心缩孔的途径。     

汽车用钢大方坯连铸二冷配水数学模型

应用开发的连铸传热数学模型对石家庄钢铁有限责任公司炼钢厂电炉车间所生产的5个钢种及2种规格铸坯的二次冷却配水进行了模拟计算；根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求，经反复模拟及优化，得出了二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式；综合考虑了过热度对铸坯凝固过程的影响，建立了新的二次冷却水控制模型，并应用于实际生产。     

不锈钢连铸凝固过程中夹杂物的捕捉规律研究

通过对不锈钢板坯连铸凝固组织枝晶间距的研究,探讨了连铸工艺下铸坯凝固特征参数与夹杂物捕捉之间的关系。首先分析了SUS304、SUS430、SUS409L三个不锈钢钢种正常工况下板坯连铸铸坯的凝固宏观结构及树枝晶微观结构,结合相关数值模拟,估算了这三个不锈钢钢种板坯的凝固系数以及坯壳凝固前沿的凝固速度、温度梯度和冷却速度,并据此推断出夹杂物粒子在结晶器内临界上浮尺寸。     

水平连铸圆坯二冷区凝固传热数学模型及其验证

本文建立了水平连铸圆坯一维凝固传热数学模型。通过单向凝固实验,得出了碳紊钢(0.45％C)二次枝晶臂间距和平均冷却速度的关系:S_2=727R~(-0.41)。在现场铸坯上取样,测出其横截面上一些点的二次枝晶臂间距,利用以上关系式计算出相应各点的平均冷却速度。在试样(4炉6块)所对应的工艺条件下,用数学模型计算出每个试样相应各点的平均冷却速度。关系式计算和数学模型计算得到的两组数学值吻合较好,从而验证了数学模型的台理性。用数学模型计算结果设计了成都无缝钢管厂中断面水平连铸机的二冷装置。利用验证过的效学模型,可制定合理的二冷制度。     

水平连铸20钢管坯的铸态组织特征

本文采用金相分析方法研究了碳钢水平连铸管坯铸态组织的一些特征。如初期凝固坯壳组织形貌;树枝晶二次枝间距;以及受工艺、设备等条件的影响而形成的异常组织形态等等。这里所讲的铸态组织,系指用“Stead”试剂显现的树枝晶组织,有些文献称之为一次组织或亚组织。     

PMO对42CrMoA钢?300 mm圆坯枝晶组织的影响

枝晶形貌是影响铸坯元素分布、缩孔缩松及性能的重要因素，细化枝晶能够有效提高铸坯质量。研究了PMO处理对42CrMoA钢?300 mm连铸圆坯枝晶形貌的影响。研究发现，PMO处理坯的柱状枝晶生长方向发生偏转，枝晶臂间距明显减小，其中一次枝晶臂间距减小率为10%～35%,二次枝晶臂间距减小率为25%～35%。分析认为，PMO造成凝固前沿热流方向及溶质场变化，导致枝晶重新竞争生长，因此一次枝晶生长方向发生改变，且一次枝晶臂间距减小。另外，PMO在铸坯凝固前沿形成感生电流，固液相电导率差异造成枝晶尖端电流聚集，进而导致曲率半径增大，降低了细枝晶的溶解速率，抑制了二次枝晶的熟化过程，因此二次枝晶臂间距减小。研究结果为今后利用PMO改善铸坯枝晶组织提供了指导。     

薄带连铸亚快速凝固过程热模拟技术开发

利用自主开发的薄带连铸亚快速凝固工艺过程热模拟试验装备,实现了薄带连铸亚快速凝固工艺过程的模拟,得到钢水—基体界面传热曲线和铸带样品.在模拟的亚快速凝固条件的冷却速度(二次枝晶臂间距)、铸态凝固组织、室温微观组织、界面传热等特征参数上与薄带连铸工业化产线具有物理本质上的相似性.该热模拟技术仅需钢水量5～10 kg,可实现薄带连铸新钢种的开发、可浇铸性研究、工艺参数优化、表面质量及力学性能研究等工作,在大大降低研发试验成本的同时,大大缩短产品研发周期,提升研发效率.相比较其他技术,该热模拟技术经过三代发展已日臻成熟,检测手段齐全、控制精度高、功能丰富,配置不同模块,还可用于板坯、薄板坯、方坯、圆坯等连铸过程的热模拟试验研究.     

鞍钢1700mm中薄板坯连铸机二冷工艺的理论分析

通过建立连铸坯传热凝固数学模型和消化已掌握的铸机二冷工艺参数，研究了不同冷却强度和拉坯速度时铸坯的温度变化和凝固情况，并对现行的二冷工艺进行了分析和评价。     

连铸坯凝固传热数学模型的研究与应用

以安阳永兴钢铁公司1#方坯连铸机为研究对象，建立连铸坯凝固传热数学模型。研究了不同拉速、过热度及二冷比水量对铸坯表面中心和角部温度及铸坯凝固终点位置的影响。并对铸坯表面温度进行了实测，实测结果与模型计算基本吻合。与现场生产实际结合，优化二次冷却制度，铸坯质量得到明显提高。     

包晶钢铸坯裂纹形成机理的实验研究

针对包晶钢在连铸生产中铸坯裂纹出现较严重,选用具有相似收缩特征的Ag-Zn合金作为研究对象,开展定向凝固实验.研究得出,包晶钢包晶相变过程中包晶转变(δ→γ)阶段引起的收缩是导致铸坯裂纹的主要原因.与过包晶钢相比,亚包晶钢因在包晶相变过程中有较多的δ铁生成量和较少富余液相的补缩,铸坯更容易出现裂纹.亚包晶钢铸坯裂纹较低碳钢严重,是因为低碳钢发生包晶转变的温度低,避开了钢的零强度和零塑性温度区.     

武钢大方坯连铸二冷制度的优化

以武钢第一炼钢厂大方坯连铸机为研究对象,建立了凝固传热数学模型,根据铸坯凝固冷却过程冶金准则的要求,经模拟及优化,得出了SWRH82B钢二次冷却区各段水量与拉速的二次关系式,建立了新的二次冷却水控制模型,并应用到生产实际,明显提高了铸坯质量.     

水平连铸中断面圆坯凝固过程的数学模拟

应用凝固传热数学模型水平连铸圆坯的生产工艺进行模拟，找出合理的二次冷却工艺，并在实际生产中进行了验证，应用所选定的合理二次冷却工艺，提高了铸坯质量。     

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.     

55SiMnVB连铸坯内部质量研究

对55SiMnVB弹簧钢采用与不采用电磁搅拌铸坯的凝固组织作了分析;测定微观结构——树枝晶二次枝晶臂间距的尺寸并进行了研究,同时对铸坯中的非金属夹杂物作了金相形貌的观察与鉴定。发现铸坯中不仅有硫化物、三氧化二铝、铁锰硅酸盐,而且有含Ca的大型夹杂物群。实验证明:现有电磁搅拌工艺对改善铸坯中心疏松、降低铸坯中心偏析有效果,但对减少钢中夹杂物及改善其分布的作用及扩大等轴晶区效果不明显。     

板坯二冷区喷嘴布置的数值模拟分析及优化

  在板坯连铸中,二冷区的喷嘴布置对铸坯的凝固冷却有重要影响。通过建立的三维稳态传热凝固模型对不同喷嘴布置下铸坯的冷却情况进行了模拟分析。通过优化喷嘴布置,消除了铸坯横断面“眼镜形”双热节现象,铸坯凝固情况得到改善。模拟结果与现场情况符合较好,证明了模型的可靠性及实用性。     

55SiMnVB连铸坯的凝固组织与质量

对５５ＳｉＭｎＶＢ弹簧钢连铸坯的凝固组织进行分析。实验结果表明：５５ＳｉＭＮＣＶＢ弹簧钢铸坯凝固组织较疏松，二次枝晶臂间距为１００－２５０μｍ，较一般合金钢小；铸坯中夹杂物面积百分含量偏高，为０．７１－１．２８％。降低钢液过热度和提高凝固末端电磁搅拌强度对提高中心等轴晶率，减轻铸坯中心偏析有效果。