基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法

从碳钢连铸坯实际凝固组织入手对典型枝晶二次枝晶间距(secondary dendrite arm spacing,SDAS)进行测量分析,并发现了铸坯表面向中心凝固过程中的SDAS突增现象。结合铸坯横断面二维温度场数值模型分析可知,柱状晶向等轴晶转变(columnar to equiaxed transition,CET)的过程会影响铸坯内部的传热过程,这种影响最终以典型枝晶SDAS突增的形式体现出来。基于典型枝晶SDAS突增现象,确立了铸坯内部CET定量判定的新方法,即将典型枝晶SDAS最大增加率的起始位置确定为铸坯内部CET起始位置。计算所得CET位置与铸坯内部温度梯度变化拐点的最大相对误差仅为8.3%,且与生长速率变化区间相对应,同时也与实际凝固组织形貌转变位置吻合,证明了该方法的有效性。     

连铸坯热酸蚀检验反应机理及过程优化

 热酸蚀法是连铸坯质量检验的一种常用方法,但目前使用效果不稳定,检验过程中容易出现过腐蚀或腐蚀不够的现象,其反应机理也存在争议。以高碳钢为例,探索一种热酸蚀检验反应机理的研究方法,旨在确定热酸蚀检验的具体反应机理,并对热酸蚀检验的过程优化提供理论指导。首先原位分析组织形貌在酸蚀过程中的变化规律,然后对酸蚀前后物相变化和酸蚀过程中不同物相对应的腐蚀行为观察分析,结合对酸蚀过程进行的数值模拟、极化曲线测量及电化学理论,共同分析热酸蚀过程的反应机理,并由此展开过程优化。结果表明,热酸蚀检验机理可以用不同物相间的微电池反应解释,即铸坯中的Fe₃C相可以与周围基体发生微电池反应,碳浓度高的偏析区域Fe₃C较多,微电池分布密度大,在热酸蚀过程中腐蚀速率较快,铸坯中腐蚀速率的差异导致不同区域腐蚀形貌的不同,最终显示出铸坯的低倍组织及缺陷情况。并根据反应机理得出酸蚀效果随酸蚀时间的增长存在拐点,且所研究钢种最佳反应时间为300 s,同时发现适当提高温度可以增大铸坯中不同区域在酸蚀过程中腐蚀速率的差异,有利于改善酸蚀效果。这对连铸坯质量优化及高品质钢质量稳定性的提升具有重要意义,同时所提出的研究方法对类似检验的过程优化也具有参考价值。     

过热度对帘线钢连铸方坯碳偏析的影响

针对帘线钢生产过程中出现的质量波动问题,采用钻屑成分分析和低倍组织分析方法,研究了不同过热度对帘线钢连铸方坯横纵向碳偏析的影响。研究结果得出：（1）偏高过热度（34 ℃）比偏低过热度（29 ℃）,其对应的中心碳偏析程度更低,中心线位置碳元素质量分数的波动程度更小;（2）V形偏析带是造成铸坯中心线位置偏析指数纵向发生波动的直接原因,这也表明仅通过横断面来判定铸坯偏析情况的好坏存在局限性;（3）过热度越低,等轴晶比例越高,但同时由于能够抽吸到中心位置附近的高溶质液相量更大,中心位置的偏析程度及波动程度可能更大。因此,对于本厂所生产的帘线钢而言,采用偏高的过热度铸坯碳元素分布更为均匀,质量更为稳定。     

模具钢电渣重熔铸坯凝固组织形貌的分形特征

为了更为精细化地表达及控制铸坯质量,以H13模具钢电渣重熔铸坯凝固组织为研究对象,引入分形维数对其主体形貌特征进行定量描述。结果表明,基于数盒子法计算得到的分形维数可定量表征凝固组织形貌的自相似复杂程度,其值从柱状晶向中心等轴晶先减小后增大;凝固组织分形维数可作为衡量铸坯偏析程度（偏析率大小）的指标,且分形维数越大,对应区域偏析率越小,偏析越轻;通过凝固组织分形维数、偏析率和偏析点平均面积与二次枝晶间距关系的研究发现,使用二次枝晶间距表征铸坯凝固组织形貌差异并由此反映偏析程度的方法存在局限性。     

w(SiO2)/w(V2O3)对含钒炉渣熔化温度及黏度的影响

摘要：为了对转炉提钒冶炼过程含钒炉渣熔化和流动性进行合理的控制，采用半球点法和内旋转黏度法分别测试了含钒炉渣熔化温度和黏度，采用XRD测试了含钒炉渣的物相，并采用综合碱度（BI′）反映渣中酸碱氧化物平衡关系。结果表明，在FeO质量分数一定的条件下，随着w（SiO2）/w（V2O3）增大，综合碱度由BI′>1单调下降至BI′<1，含钒炉渣熔化温度先降低后升高；随着FeO质量分数的增加，熔化温度最低点对应的w（SiO2）/w（V2O3）增大。随着w（SiO2）/w（V2O3）增大，黏度随温度变化的趋势变缓，高温熔融态含钒炉渣黏度增大，低温阶段黏度减小。综合考虑黏度对钢渣界面反应和钒渣流失的影响，FeO质量分数为44%时含钒炉渣w（SiO2）/w（V2O3）应控制为0.7。     

过热度对轴承钢凝固组织整体形貌特征及渗透率的影响

引入分形维数和比表面积对GCr15轴承钢连铸方坯的凝固组织整体形貌特征进行定量描述,并基于此计算枝晶通道的渗透率.结果表明,分形维数可描述凝固组织形貌的自相似复杂程度,比表面积可描述凝固组织的粗化程度.与高过热度(35℃)相比,低过热度(20℃)下生产的铸坯其分形维数较小,比表面积较大,且等轴晶区的渗透率较小;即低过热...     

200t提钒复吹转炉氧枪喷头优化

 针对攀钢西昌钢钒200 t提钒复吹转炉在底吹布置一定的条件下,通过优化顶吹氧枪喷头的结构来增加熔池搅混能力的问题,采用物理模拟的方法在顶吹流量一定的条件下优化了氧枪喷头尺寸参数(包括喷孔夹角、喷孔数和马赫数Ma),并进行了工业性应用。结果表明,反映熔池搅拌能的混匀时间随喷孔夹角减小先减小后增大,在喷孔夹角为12°时最小;反映熔池液面活跃度的1/3大波波高随喷孔夹角减小先增大后减小,在喷孔夹角为12°时最大。5孔喷头混匀时间比4孔减小1.88%,波高减小3.35%,熔池中死区增大。Ma数为2.10和2.20的喷头比Ma数为1.99的喷头混匀时间分别减小7.36%和14.31%,波高分别增加8.68%和14.57%。3种参数对熔池搅拌影响程度的排序为Ma数>喷孔夹角>喷头孔数,且在底吹流量低时更为显著。工业应用结果表明,底吹效果差时优化喷头(4孔喷孔夹角为12°,Ma数为2.10)的应用加强了熔池反应的动力学条件,使半钢残w(［V］)降低18.8%,残钒合格炉次(不大于0.05%)比例提升26.7%,钒渣w((V2O5))增加了6.5%,w((TFe)) 降低了6.6%,达到了良好的冶金效果。     

船板钢连铸坯的高温力学性能及断口液膜现象

为解决钢厂高强度船板钢连铸坯经常出现的中间裂纹等内部缺陷问题,从该钢种连铸坯中间裂纹区域获取试样,并对其进行了高温力学性能测试。结果表明,低温脆性区（即第三脆性区）的温度范围为750～925℃,在900～950℃温度区断口处存在较多液膜。综合断口形貌、液膜存在的温度范围以及断口纵断面金相组织等方面进行分析,认为950℃...     

DH36高强度船板拉伸断口分离缺陷分析

用金相显微镜、扫描电镜对分离断口的形貌、金相组织进行了观察,用能谱仪分析了分离断口分离处的夹杂物及中心区域的微区成分,探讨了DH36高强度船板常温拉伸试验出现断口分离的原因。结果表明:中心部位的Al、Ca、Si、Mn类氧化物、硫化物的复合化合物是导致试样在拉伸过程中出现分离的重要原因,而中心区域的锰偏析和明显的带状组织是DH36高强度船板常温拉伸断口产生分离的根本原因。     

兴澄新型中间包钢液流动行为水模型研究

本文通过1∶3的比例对兴澄特钢新型中间包进行了等温物理水模型研究.主要通过平均停留时间和不同流之间的一致性对实验结果进行分析.分析表明:没有任何控流装置与只采用湍流抑制器是不可行的;挡墙内冲击区大小的选择需与孔洞的个数、尺寸以及位置等因素综合考虑;采用挡墙与湍流抑制器结合、挡墙与坝结合的综合控流装置对中间包流场的改进效果比较明显.最后在前面分析的基础上提出了三种相应的优化方案,但优化方案的选取还需考虑工厂的实际情况.