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观测和分析了40MnB钢铸坯断面不同位置的枝晶偏析形貌,并对枝晶和枝晶间成分偏析进行微观检测;研究了不同热轧压下量时显微组织的偏析形态;借助扩散方程讨论了枝晶间距和热轧显微组织对带状组织的影响。结果表明：40MnB钢铸坯由表面到中心偏析逐渐加重,C、Mn元素在枝晶间偏析,铸坯中心处Mn元素偏析严重;偏析间距决定着消除带状组织的难易;减轻铸坯枝晶偏析和热轧组织偏析有利于消除带状组织。     

汽车用双相钢铸坯成分偏析的研究

为了找到连铸工艺条件对双相钢铸坯内部偏析的影响规律和双相钢带状组织的成因,对双相钢DP780铸坯的内部偏析开展了研究。采用原位分析、钻屑成分检测、光学显微镜和扫描电镜等试验设备和检测方法,分析了中间包过热度、拉速对铸坯宏观偏析的影响,分析了二冷比水量、中间包过热度对一次、二次枝晶间距的影响,并研究了铸坯枝晶偏析对热轧板带状组织的影响,明确了双相钢带状组织产生的机理和控制措施。结果表明,过热度小于30 ℃时,双相钢铸坯中心偏析级别可以控制在C1.0级以下水平,中心等轴晶比例最高可达到12.25%。拉速对铸坯中心等轴晶比例影响不大。降低中间包过热度、提高二冷比水量可以减少双相钢铸坯内部一次枝晶间距和二次枝晶间距。     

改善60Si2MnA弹簧钢小方坯中心碳偏析的研究

研究了在拉速1.5 m/min、过热度30℃以下时,二冷比水量(0.3~1.4 L/kg)和末端电磁搅拌电流强度(220~380 A)对165 mm×165 mm的60Si2Mn A弹簧钢方坯中心碳偏析及等轴晶的影响,并与150 mm×150 mm铸坯的中心碳偏析对比。结果表明,随着二冷比水量增加,铸坯等轴晶率减小,中心碳偏析先增加后减小再增加,且结合射钉结果,确定最佳比水量为1.0 L/kg;末端电磁搅拌电流强度增加,等轴晶率增加,中心碳偏析先减小再增加,最佳末端电磁搅拌强度为340 A/6 Hz;150 mm×150 mm铸坯比165 mm×165 mm铸坯的平均中心碳偏析低,分别为1.04、1.06,且小断面铸坯的中心偏析指数波动更小。     

连铸坯宏观与半宏观偏析行为表征

为了深入了解连铸坯宏观偏析和半宏观偏析的分布特征,采用碳硫检测、化学分析、直读光谱、金属原位分析方法研究连铸坯厚度方向C、Mn元素宏观偏析行为;通过连铸坯低倍组织腐蚀和图像扫描处理方法探究半宏观偏析分布特征。研究结果表明,碳硫检测和直读光谱检测方法可定量分析C元素宏观偏析,而Mn元素适合采用直读光谱和金属原位分析方法,半宏观偏析可通过半宏观偏析面积比和半宏观偏析度实现定量表征。在连铸坯厚度方向,随着距铸坯表面距离的增加,C元素和Mn元素偏析不断波动,在铸坯中心处偏析较大。半宏观偏析主要存在于铸坯芯部,在枝晶转变区和铸坯中心处半宏观偏析度达到最大值。     

连铸坯中心碳偏析对其热轧盘条的遗传性

试验研究了高碳钢小方坯中心偏析对其热轧盘条性能的遗传性。以不同连铸工况下生产的70钢150 mm×150 mm小方坯为研究对象,后续轧制了直径10 mm和6.5 mm的两种规格盘条。用钻样取屑、热酸浸蚀、电子探针、光镜和拉伸等方法,检测分析了铸坯和盘条的化学成分、组织与力学性能。结果表明,铸坯中心C偏析明显大于Mn偏析,盘条的通条性随铸坯中心偏析的增大而变差。铸坯的中心偏析也会导致盘条发生网状碳化物、中心马氏体和带状组织等缺陷。此外,[?]6.5 mm盘条相对于[?]10 mm盘条的抗拉强度更大,元素分布更加均匀,索氏体率更高,控轧控冷工艺结合铸坯中心偏析的有效控制是改善轧材组织与性能的重要途径。     

高梯度快速定向凝固下DZ22高温合金的显微偏析

利用超高梯度快速定向凝固装置，对ＤＺ２２合金在快速定向凝固下的枝晶组织和显微偏析进行了研究。实验结果表明：快速定向凝固的一次枝晶间距和二次枝晶间距及冷却速率随凝固速率变化有一极值。在凝固速率８１５μｍ／ｓ时，枝晶间距（λ１，λ２）为最小，而冷却速率为最大。各元素显微偏析程度随冷却速率增大而减小。除Ｈｆ元素外，在最大冷却速率５４℃／ｓ（Ｒ＝８１５μｍ／ｓ）时，其余元素的偏析比均趋于１     

ER50-6连铸小方坯枝晶偏析的热扩散动力学

研究了ER50-6焊线钢连铸小方坯的枝晶偏析及其在加热过程中的扩散动力学。应用电子探针观测和分析了ER50-6钢连铸坯断面边部和中心位置的枝晶偏析形貌,并通过高温加热试验分析了C、Mn元素的热扩散行为;最后借助扩散动力学方程讨论了高温加热制度对枝晶偏析的改善作用。试验结果表明,常规凝固条件下,ER50-6连铸坯中的C、Mn元素分布不均匀,锰元素在枝晶间富集,偏析现象明显;1 100 ℃保温36 min可以使C元素基本扩散均匀,但只能略微减轻锰元素的偏析,说明依靠连铸坯加热来减轻锰元素的偏析在实际生产中不可行。     

油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和组织的影响

本文以自主设计的镁合金油气润滑铸造装置制备了直径154mm的AZ80镁合金铸坯,系统研究油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和凝固组织的影响,并对其机理进行了探讨。采用结果表明:采用油气润滑铸造时,氩气和润滑油在石墨环内表面形成了一层油气混合膜,改变了熔体和结晶器的接触方式和热交换状态,从而制备出高品质的AZ80镁合金铸坯。随着气体压力的增加,铸坯表面粗大的偏析瘤和皮下偏析层得到抑制,凝固组织得到了明显细化。当气体压力增加到0.4 MPa时,铸坯皮下偏析层厚度从1252μm降至628μm,铸坯R/2、心部晶粒尺寸和二次枝晶间距显著减小。随着凝固组织的细化,Al、Zn和Mn元素的宏观偏析得到了改善。     

电磁搅拌对Incoloy825合金凝固组织和偏析的影响

研究了电磁搅拌对Incoloy825高温合金凝固组织及凝固过程中溶质元素偏析的影响。结果表明,在合金凝固过程中,施加电磁搅拌能够有效细化晶粒组织,同时增加等轴晶比例。当电磁搅拌电流强度由150A增加到300A时,铸坯中晶粒尺寸由300μm减小至210μm,同时等轴晶含量由66.7%增至77.5%。未施加电磁搅拌的Incoloy825高温合金铸坯内部的宏观偏析和微观偏析均比较严重,通过施加电磁搅拌,引起熔体强制对流,使熔体内部传热和传质得到改善,同时增大了冷却速率使二次枝晶臂间距减小,并促进液穴内熔体成分的均匀化,大幅度降低了合金元素的偏析程度。     

65Mn连铸薄板坯偏析特征分析

运用连铸坯低倍酸蚀法、钻孔取屑化学分析法、原位分析法、金相检验4种方法,全面了解65Mn连铸薄板坯的中心成分偏析分布情况,分析65Mn连铸薄板坯中心偏析的形貌特点,研究连铸坯中心偏析对板材偏析的影响。本次试验的65Mn薄板坯中心偏析带主要是C、S偏析,Mn、Si存在散点状负偏析。65Mn薄板坯中心偏析带并不是连续、通长存在的。C元素最大偏析指数为1.057,S元素最大偏析指数为1.049,Mn元素最大偏析指数为1.021,Si元素最大偏析指数为1.028。同时发现,铸坯中心的成分偏析对轧材的心部组织偏析的形成有直接的影响。     

Solidification structure simulation and casting process optimization of GCr15 bloom alloy

Based on the solidification heat transfer model and CAFémodel,the solidification structure of GCr15 bloom alloy was studied.Using nail shooting and acid etching experiments,the solidification models were verified.The secondary dendrite arm spacing(SDAS)model of GCr15 was obtained by simulation calculation and metallographic observation.With the increase of casting speed,the SDAS,equiaxed crystal ratio(ECR)and average grain size increase.With the rise of superheat,the SDAS increases in the 20-70 mm of thickness and decreases in the 80-160 mm of thickness.The ECR decreases and the average grain size increases with the increase of superheat.With the increase of specific water flow,both the SDAS and ECR decrease.The minimum average grain size is obtained when the specific water flow is 0.20 L·kg^-1.The central carbon segregation index is reduced from 1.11 to 1.075.     

齿轮钢大圆坯的铸态组织及轧制遗传性

基于φ500 mm大圆坯连铸连轧生产22CrMoH汽车桥齿钢的工艺,通过对铸坯低倍组织及高倍金相组织、轧后带状组织系统分析,开展了齿轮钢大圆坯铸态组织及轧制遗传性研究。研究发现,22CrMoH齿轮钢连铸大圆坯近表面细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区的枝晶尺寸存在明显差异;自表面至芯部二次枝晶间距逐渐增加,退火状态下枝晶主干位置以铁素体为主,枝晶间以珠光体为主;轧后带状组织形态主要受铸态组织二次枝晶间距和轧制变形的影响;轧后退火态铁素体带宽自表面至芯部呈现增加趋势。     

冷铁对铝合金铸件二次枝晶间距的影响

研究了冷铁厚度、冷铁的有效作用距离、铸件二次枝晶间距以及铸件的模数之间的关系。结果表明,随着冷铁厚度的增加,试样的二次枝晶间距减小;试样的直径和冷铁的厚度显著影响冷铁的有效作用距离,随着试样直径的增加,必须相应增加冷铁的厚度。根据研究结果,绘制了铸件模数、铸件热节厚度及应加冷铁厚度之间的关系诺模图。还研究了冷铁厚度与局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间的关系,并给出了局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间关系的数学表达式,对于任何模数的A357合金铸件,只要合理控制其局部凝固速度,即可得到需要的二次枝晶间距。     

抽拉速率对螺旋选晶器选晶行为和晶体取向演变的影响

采用宏观-微观耦合的元胞自动机(CAFE)方法,研究了不同抽拉速率对螺旋选晶器的选晶行为和晶体取向演变的影响,并通过实验对仿真结果进行了验证.结果 表明:在相同的抽拉速率下,随着与激冷面距离的增大,枝晶数目逐渐减少,一次枝晶臂间距逐渐增大.随着抽拉速度由2 mm/min增加到8mm/min,一次枝晶臂间距逐渐减小,枝晶...     

电磁搅拌在湘钢6号铸机板坯生产中的使用优化

在断面为260 mm×2 050 mm板坯上使用二冷区电磁搅拌后,为改善常用拉速生产过程中产生的负偏析和更高拉速生产过程中产生的连续中心偏析及疏松,进行了不同搅拌模式及搅拌位置试验和电磁搅拌参数优化试验。试验得出：拉速0.85或0.95 m/min时,使用单对电搅辊能够减轻电搅产生的负偏析,同时可将中心偏析及疏松都控制在C1.0及以下级别;拉速增加到1.05 m/min时,使用两对电搅辊加强搅拌强度才能改善铸坯中心的连续偏析。