电磁搅拌对不锈钢连铸坯等轴晶率的影响

分析了在工业试验条件下,电磁搅拌对430不锈钢、409L不锈钢和2205双相不锈钢连铸坯等轴晶率的影响。结果表明,施加电磁搅拌后,3个钢种的等轴晶率比不施加电磁搅拌都有明显增加,各个钢种的等轴晶率跟钢种特性有关。     

连铸工艺参数对430铁素体不锈钢等轴晶率的影响

在工业试验条件下分析了电磁搅拌电流强度、中包过热度和二冷水强度对430不锈钢连铸坯等轴晶率的影响规律.结果表明:430不锈钢连铸坯低倍组织由柱状晶和等轴晶组成;等轴晶率随电流强度的增大而依次增大,随过热度的减小而依次增大;采用较小的二冷水强度,430不锈钢低倍组织中的等轴晶率高.在电流强度为1 700A、中包过热度为20℃、二冷水比水量为0.95 L/kg时,430连铸坯生产的制品表面无起皱现象发生.     

电磁搅拌对不锈钢铸坯质量的影响研究

在工业试验条件下研究了低频旋转型电磁搅拌对奥氏体不锈钢及马氏体不锈钢连铸坯凝固组织的影响.结果表明:在低频电磁场合适的电磁搅拌参数作用下,不锈钢宏观组织及表面质量得到了明显改善,铸坯的柱状晶和等轴晶得到了显著的细化,消除了穿晶现象,中心缩孔、中心疏松明显降低;马氏体不锈钢铸坯中心等轴晶率平均达到了50%,最高达57%,中心疏松均在1.5级以下,中心缩孔90%在1.0级内.多次试验发现,不锈钢铸坯所需的搅拌强度应高于一般钢种.这为电磁搅拌在生产应用中工艺参数的优化及设计提供了一定的依据.     

电磁搅拌下Cr钢柱状晶向等轴晶转变准则(二)

在枝晶破碎理论基础上,分析了电磁搅拌强度及合金元素碳、铬含量对钢凝固组织的影响。对柱状晶向等轴晶转变(CET)的准则进行讨论。发现线性电磁搅拌下的CET准则对Cr钢仍然有效。得到了临界固相分率、枝晶间流速和液体平均流速关系。发现铬含量提高使柱状晶向等轴晶转变更难。     

电磁搅拌下低合金钢柱状晶向等轴晶转变准则(二)

在枝晶破碎理论基础上,讨论了电磁搅拌强度及合金元素碳、锰含量对钢凝固组织的影响。分析并获得了线性电磁搅拌下柱状晶向等轴晶转变(CET)的准则。观察到凝固过程中电磁搅拌产生的枝晶碎片,得到了临界固相分率、碳含量和液体平均流速之间的关系。发现低碳情况下,锰含量提高使CET更难;高碳情况下,锰含量提高对CET几乎没影响。     

电磁搅拌对水平连铸奥氏体不锈钢组织的影响

研究了低频旋转型电磁搅拌对水平连铸奥氏体不锈钢凝固组织的影响。结果表明，在低频电磁场作用下，合适的电磁搅拌参数使奥氏体不锈钢宏观组织在一定程度上得到了明显改善，铸坯的柱状晶和等轴晶得到了显著的细化，消除了穿晶现象，等轴晶区扩大，中心缩孔、疏松级别明显降低；多次试验发现，对于奥氏体不锈钢，所需的搅拌强度应高于一般钢种，即使搅拌器的中心磁感应强度平均值达90mT（幅值达到141mT），当频率为3-4Hz时，搅拌后对钢液的组织影响较小。     

电磁搅拌对马氏体不锈钢连铸坯组织和表面质量的影响

根据工业规模生产试验的结果,分析了结晶器电磁搅拌(M-EMS)对马氏体不锈钢连铸坯(150mm×150mm)中心疏松、等轴晶、缩孔及表面质量的影响,并对电磁搅拌对铸坯凝固的影响机理进行了探讨。结果表明:经结晶器电磁搅拌后,当平均磁感应强度B为660GS时,铸坯中心等轴晶率平均达到了50%,最高达57%,中心疏松均在1.5级以下,中心缩孔90%在1.0级内;铸坯表面由使用二冷区电磁搅拌的85%提高到97%,为在结晶器电磁搅拌应用中工艺参数的优化及设计提供了一定的依据。     

电磁搅拌下Cr钢柱状晶向等轴晶转变准则(一)

在枝晶破碎理论基础上,分析了电磁搅拌强度及合金元素铬含量对钢凝固组织的影响。对柱状晶向等轴晶转变(CET)的准则进行讨论。得到线性电磁搅拌下的铬钢铸坯表面到中心的距离与晶粒大小、二次枝晶、冷却速度的关系。得到等轴晶比率和铬含量关系,发现本实验范围高Cr含量对等轴晶比率影响明显。     

电磁搅拌下低合金钢柱状晶向等轴晶转变准则(一)

在枝晶破碎理论基础上,讨论了电磁搅拌强度及合金元素碳、锰含量对钢的凝固组织的影响,以及柱状晶向等轴晶转变(CET)的准则。得到线性电磁搅拌下的锰低合金钢铸坯表面到中心的距离与晶粒大小、二次枝晶间距、冷却速度的关系,得到等轴晶比率和碳含量关系。研究发现,本实验范围的Mn含量的增加对等轴晶比率影响不明显,C含量的变化是主要的因素。     

二冷区辊式电磁搅拌在安钢板坯的试验和应用

依据制定的正交试验表,进行电磁搅拌工艺试验。通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,确定了安钢第一炼轧厂二冷区辊式电磁搅拌的最优工艺参数。经过1年多的生产应用表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。     

结晶器电磁搅拌对45钢方坯凝固结构的影响研究

通过在160 mmX200 mm连铸机上进行的试验,研究了结晶器电磁搅井对45钢方坯凝固结构的影响.研究表明,同一频率下,随搅拌电流强度的增加,铸坯的等抽晶率明显增加;电流强度不变时,随着频率的增加,等轴晶率基本保持不变;并讨论了衡量电磁搅拌效果的指标问题,通过分析磁感应强度、电磁扭矩与电磁搅拌参教的关系可以得出,铸坯等轴晶率变化趋势与电磁扭矩变化趋势有良好的一致性,电磁扭矩比磁感应强度更有效地反映电磁搅拌效果,前者更真实地衡量了电磁揽拌对钢液的搅拌强度,随着搅拌强度的提高,铸坯等轴晶率提高.通过研究,优化了结晶器电磁搅拌工艺,使铸坯等轴晶率达60%以上,改善了中心碳偏析,降低了硫松及缩孔程度.     

薄板坯水平连铸结晶器电磁搅拌的模拟实验研究

为减轻或消除薄板坯水平连铸的宏观偏析、疏松和夹杂等凝固缺陷,探讨了结晶器电磁搅拌改善凝固组织和成分均匀性的效果以优化连铸工艺.用水银替代高温金属熔液进行物理模拟实验,考察了磁场和电流的施加方式和分布,水银搅拌（流动）的流态和流速,以及与搅拌电流的关系等.     

末端电磁搅拌对轴承钢连铸坯内部质量的影响

试验分析了凝固末端电磁搅拌(F-EMS)在不同工艺参数条件下对180 mm×220 mm轴承钢连铸坯中心等轴晶比率,碳、磷及硫偏析,以及对连铸坯中心疏松及残余缩孔的影响,试验结果表明,当凝固末端电磁搅拌参数设置在(12 Hz/350 A)时,连铸坯中心等轴晶比率的平均值由未经末端电磁搅拌的42%提高至69%;当凝固末端电磁搅拌参数设置为10 Hz/300 A时,连铸坯的中心疏松、缩孔及中心偏析级别分别由未使用末端电磁搅拌的3.0级、1.5级和1.5级降至1.0级、0级和0级,碳、硫、磷质量分数极值分别由未使用末端电磁搅拌0.042%、0.003%、0.002%降至0.016%、0.001%、0.001%。     

结晶器电磁搅拌对马氏体不锈钢连铸坯组织和表面质量的影响

试验和分析了结晶器电磁搅拌(M-EMS)对马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯的中心疏松、等轴晶、缩孔及表面质量的影响,并对电磁搅拌对铸坯凝固影响的机理进行探讨.结果表明,经结晶器电磁搅拌后,铸坯中心等轴晶率平均达到50%、最高57%,中心疏松均在1.5级以下,中心缩孔90%在1.0级内;铸坯表面质量由使用结晶器电磁搅拌的85%提高到97%.     

等轴晶凝固过程的数学模型

通过对Ａｌ－Ｓｉ合金等轴晶凝固过程哟定性描述，建立了宏观─微观统一的数学模型。该模型以团相份数为媒介，把传热、传质过程与结晶生长过程联系起来，对合金微观组织进行了定量描述。试验验证表明，应用该模型进行模拟计算的结果与试验结果吻合较好，并可以预测力学性能。     

辊式二冷区电磁搅拌频率对板坯质量影响试验研究

进行了辊式二冷区电磁搅拌不同频率对板坯质量影响的研究,试验选择搅拌频率分别是5、6、7、8、9 Hz。试验结果表明：在板坯电磁搅拌过程中,其它工艺参数相同的情况下,当频率由5 Hz增加到8 Hz时,板坯中心等轴晶率随着频率增大而增大;当频率由8 Hz增加到9 Hz,板坯中心等轴晶率随着频率增大而减小;当频率为8 Hz时板坯等轴晶率达到最大值,板坯的中心疏松全部控制在0.5级,中心偏析评级全部控制在C1.5级以下,铸坯凝固组织的致密性和均匀性增强。板坯二冷区电磁搅拌中电磁力随频率的变化不是单调的,而是有个最大值,最佳频率的位置与板坯厚度、钢水电导率、液芯大小、搅拌器参数等有关。     

组合式电磁搅拌在铁素体不锈钢中的应用

在铁素体不锈钢连铸过程中单独使用箱式电磁搅拌存在低倍组织中等轴晶比例控制不稳定以及搅拌强度带来的白亮带等问题。为改善铁素体不锈钢的低倍组织,开展了组合式电磁搅拌在铁素体不锈钢的应用。在工业试验条件下,分析了单独箱式、单独辊式以及箱式＋辊式组合电磁搅拌等3种搅拌模式对410、430、441等铁素体不锈钢等轴晶比例和低倍质量的影响。结果表明,单独箱式和单独辊式均不能稳定控制铁素体不锈钢等轴晶比例。二冷上段单独施加箱式电磁搅拌或二冷下段单独施加辊式电磁搅拌,等轴晶比例均在50%以下。采用箱式＋辊式组合电磁搅拌,较高拉速条件下(1号连铸机),对两段组合式电磁搅拌参数进行优化,箱式搅拌参数1 210 A、2.7 Hz和辊式搅拌参数350 A、8 Hz,可以稳定地将等轴晶比例控制在60%以上,同时可以将二次柱状晶消除,得到较为理想的低倍组织;在较低拉速条件下(8号连铸机),采用箱式搅拌参数1 200 A、3.5 Hz和辊式搅拌参数380 A、8 Hz组合,白亮带缺陷明显改善。     

电磁搅拌优化对不锈钢连铸过程凝固组织的影响

应用磁流体力学,结合数值模拟,对不锈钢连铸二冷区电磁场搅拌器的结构进行了优化设计,并对连铸过程中的电磁场与钢水流动的关系进行了定量分析。结果发现,电磁搅拌是控制和改善铁素体不锈钢连铸坯组织的有效手段,合理的电磁搅拌控制参数如下:当电流为600~800A,频率为8~12Hz时,坯壳内部钢水流动速度达到0.6m/s时可以显著提高连铸坯搅拌区域的等轴晶率。