双辊薄带连铸304不锈钢中非金属夹杂物研究

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对双辊薄带连铸304不锈钢中的大型夹杂物和微细夹杂物进行了研究。结果表明,薄带中的夹杂物一般呈球形,主要为CaO-MnO-Al₂O₃-SiO₂组成的复杂氧化物和硫化锰;薄带中除了有少量的50μm大型氧化物夹杂外,其余均为≤10μm细小的氧化物和硫化物夹杂;与传统连铸相比,双辊薄带连铸304不锈钢薄带中的细小氧化物夹杂尺寸明显减小,数量相对增多;在钢液凝固过程中形成最后聚集在晶界夹杂的直径大多小于0.7μm。     

薄带连铸AISI304不锈钢中铁素体行为

为了确定薄带连铸AISI304不锈钢凝固过程中残留铁素体的生成及转变行为,采用彩色金相、电解侵蚀、电子背散射衍射分析技术及X射线衍射分析等研究手段对双辊薄带连铸AISI304不锈钢凝固组织及残留铁素体特征进行了研究.结果表明AISI304不锈钢薄带的凝固组织由表层胞状晶区、中间柱状晶区和中心等轴晶区三部分组成.薄带表层胞状晶区内残留铁素体呈棒状,柱状晶区的残留铁素体形态为鱼骨状,中心等轴晶区的残留铁素体呈弯曲的树枝状;薄带的表层胞状晶区残留铁素体的质量分数为4.6%～6.6%,柱状晶区内的残留铁素体质量分数为3.6%～3.7%,中心等轴晶区内的残留铁素体质量分数为11.27%～11.34%;残留铁素体沿着厚度方向呈现"W"状分布.      

双辊薄带连铸304不锈钢铸带表面横裂纹成因研究

采用化学侵蚀和彩色金相等手段,对双辊薄带连铸304不锈钢铸带表面横裂纹的成因进行了研究,并结合双辊薄带连铸亚快速凝固的特点,对薄带表面横裂纹形成的原因进行了综合分析后认为,铸带表面横裂纹均为凝固时产生的高温热裂纹,熔池的液面波动、冷钢和铸辊的表面缺陷等因素导致的铸带表层凝固速度不一致是产生表面横裂纹的根本原因,而在随后的冷却和卷曲过程中,铸带受到各种形式的拉应力则是表面横裂纹得以扩展和加深的主要原因.     

双辊薄带连铸凝固过程的数值模拟与分析

建立了双辊薄带连铸冷却数学模型，并利用有限元软件对薄带连铸凝固过程进行了数值模拟。同时，通过对不同的网格划分方法对计算结果的影响进行了比较和分析，为进一步对薄带连铸凝固过程的深入分析奠定了基础。     

RAL的双辊薄带连铸技术

轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)已取得了具有完全自主知识产权的双辊薄带连铸技术.设计并制造了一套具有自动控制和自动检测系统的双辊薄带连铸机;采用三维有限法对双辊薄带连铸过程进行了热流耦合模拟,从而为选择工艺参数提供了参考;深入地研究了电磁侧封,获得了电磁力沿熔池内金属熔体高度方向的分布规律;在实验室条件下生产出了不锈钢、高速钢、硅钢、碳钢、镁合金等薄带,并得到了稳定的双辊薄带连铸工艺规程.目前正在开展工业规模的双辊薄带连铸实验研究工作.     

倾斜双辊薄带连铸中表面质量与流动特性的关系

良好的表面质量对于直接进行冷轧的双辊连铸不锈钢薄带是很重要的。因而，ＡＩＳＩ３０４不锈钢的表面质量是双辊薄带连铸工艺投入商业化生产的一个主要问题。在双辊连铸薄带中常出现的表面缺陷包括纵向和横向裂纹或皱纹以及不平整，它们主要是由两个辊子之间弯液面的气体卷入和表面波动引起的。在这项研究中我们采用了一个模型化软件来模拟倾斜双辊连钎中半稳态熔池的流动行为并调查研究生产出的薄带流动特性和表面质量的关系。根据     

双辊法薄带连铸凝固过程热流计算及凝固组织和缺陷形成机理的研究

文章介绍了双辊法薄带连铸凝固过程热流计算及凝固组织和缺陷的形成机理，为铸造工艺设计，铸带质量分析提供了理论指导，为提高连铸薄带质量提供了提供了可靠的理论依据。     

双辊连铸不锈钢薄带凝固组织特点

 通过金相观察分析了同径双辊薄带连铸机上生产的奥氏体不锈钢薄带的凝固组织,结果表明：铸带凝固组织包括2个柱状晶区和1个等轴晶区,其等轴晶呈近球形或蔷薇形。与传统连铸板坯相比,其柱状晶区一次及二次枝晶的间距较小,等轴晶粒内部为非枝晶结构,其尺寸大约是连铸坯等轴晶的1/10,凝固组织更致密。     

双辊铸轧薄带钢组织特点及其形成机理分析

通过对双辊铸轧熔池的特点和薄带在熔池中凝固变形过程的特点进行分析，探讨了不锈钢铸轧薄带的组织结构分布特点及其形成机理，并用结晶热力学做出了解释。     

薄带的逆向连铸法

逆向薄带钢连铸就是把原始薄钢带从熔化的钢水熔池中垂直向上牵引出，可使原始薄带的厚度增至6倍。凝固是从内部开始，向外部发展，因此取名“逆向”连铸。逆向薄带连铸是为了满足薄带凝固时对断面和表面光洁度的要求而开发的。其它薄带连铸，如双锡式，要求钢水在离开两个辊子的接触点时，凝固并在高速旋转的辊子表面聚集。与此相反，逆向连铸，当薄带在熔钢他的出口处通过一对表面辊时，能够控制其接触断面，这样，对宽度500mm或更宽，厚度5mm或以上的薄带就会更平整。而在辊铸中，大于100：1的宽厚比，则增加了薄带横向的变形阻力，妨碍…     

202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理

通过工业试验对202不锈钢进行系统取样，分析试样中夹杂物的变化特征，结合热力学计算，研究了202不锈钢中非金属夹杂物的形成机理。在进行硅锰脱氧后，LF精炼过程中钢液内以球型Ca?Si?Mn?O夹杂物为主。对于硅锰脱氧钢，钢液中残余铝质量分数为1×10?5时，可以扩大Mn?Si?O相图的液相区，但铝质量分数超过3×10?5会导致钢中容易形成氧化铝夹杂物并减小液相区。在连铸坯中以Mn?Al?O类夹杂物为主，相较于LF精炼过程试样，连铸坯试样中夹杂物的MnO和Al₂O₃含量明显增加，CaO和SiO₂含量明显减小，夹杂物个数则由LF出钢试样的5.5 mm?2增加到11.3 mm?2。结合热力学计算发现，凝固过程中会有Mn?Al?O夹杂物形成，这也使其成为连铸坯中主要的夹杂物类型。      

镁处理对430铁素体不锈钢夹杂物形成和凝固组织的影响

试验研究了0.000 5%～0.001 2%Mg对60 kg真空感应炉熔炼的430铁素体不锈钢(/%:0.04C、0.25～0.32Si、0.28～0.38Mn、16.5～16.9Cr)夹杂物形成和凝固组织的影响。结果表明,430钢液中添加镁合金后,钢中形成平均粒径更小,数量密度更大的含MgO复合夹杂物;镁合金的加入可以改善430钢的凝固组织,且浇铸温度越低,改善效果越明显,在1 580℃浇铸时,等轴晶率由常规钢的30.8%提高至镁处理钢的88.5%,相应等轴晶尺寸由1 741.6μm降至945.3μm。含MgO夹杂物与δ相二维错配度极小,可作为430钢有效异质形核剂,促进等轴晶的形成,抑制柱状晶的生长,细化凝固组织。     

Simulation of Nonmetallic Inclusions in a Continuous Casting Strand

The liquid steel flow and the particle transport of non‐metallic inclusions in the liquid domain inside the strand of a continuous steel casting system are numerically investigated. The whole liquid domain inside the solidified shell is simulated, and the loss of liquid steel due to solidification is considered. Assuming a constant drift velocity, a kind of Euler‐Euler multiphase model is implemented to calculate the inclusion behaviour inside the liquid steel, respectively the inclusion removal at the boundaries. The turbulent flow of the liquid steel and the inclusion behaviour are calculated. The resulting distribution of the inclusions in the slab is compared with measurements. The influence of inclusion size (0 to 1 mm) and casting speed on the inclusion distribution is considered.     

反向凝固复合不锈钢带厚度数值计算

通过建立一维变物性参数凝固传热模型计算了用反向凝固工艺生产复合不锈钢带时钢带的厚度变化，计算结果与实验结果吻合较好，且很好地说明了钢带厚度的变化规律。     

不同脱氧条件下弹簧钢非金属夹杂物尺寸分布

在工业生产条件下采用3种脱氧和精炼工艺生产弹簧钢60Si2MnA，用四甲基氯化铵溶液电解萃取法从热轧弹簧钢棒材试样中萃取出非金属夹杂物，用扫描电镜和图象分析仪等检测非金属夹杂物形貌和尺寸分布。研究表明，采用连铸法较采用模铸法能大大降低大型夹杂的尺寸的数量。     

Inclusion evolution during refining and continuous casting of 316L stainless steel

The formation and characteristics of non-metallic inclusions in 316L stainless steel produced by the AOD (argon oxygen decarburization)–ladle furnace–continuous casting process were investigated. The morphology and composition of inclusions changed significantly during the refining and casting processes. After de-oxidation with Si/Mn additions, spherical complex inclusions mainly consisting of calcium silicates were observed. The contents of MgO and Al₂O₃ in these inclusions continuously increased as the steel moved from the AOD through ladle processing to the tundish. As the temperature decreased from the tundish through to solidification, harmful crystals of MgO/Al₂O₃ spinel were precipitated within the steel melt as well as within the calcium silicate matrix of existing inclusions. The results obtained from thermodynamic calculations carried out using FactSage? commercial software agreed well with the information derived from evaluation of the industrial samples enabling recommendations to be made for the avoidance of detrimental spinel inclusions.     

Metallographic observations of stainless steel sheets produced by twin-roll type strip caster

Microstructures and textures of austenitic stainless steel sheets produced by a twin-roll type strip caster are investigated at various stages of casting, cold-rolling and annealing processes. Strip casting is a rapid solidification process and, therefore, the cast strip sheets have fine columnar dendrites and very sharp (100) textures. After cold-rolling and annealing the strip sheets have equiaxial and somewhat finer grains than those produced by the conventional process, and the texture is composed mainly of the (110)[1?2] orientation.     

开浇过程二次氧化对铝脱氧不锈钢中夹杂物的影响

为了研究铝脱氧不锈钢开浇过程中二次氧化对钢水洁净度和夹杂物演变的影响,实现钢中夹杂物的有效控制,分别在LF精炼出站、开浇过程中不同时刻取样,采用扫描电镜、ASPEX自动分析仪、热力学计算等不同方法研究了铝脱氧不锈钢中夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸分布,确定了铝脱氧不锈钢开浇过程中夹杂物的演变行为和对应机理。研究结果表明,开浇过程钢中氧氮质量分数、夹杂物数密度变化规律类似,20 min时分别增加至7.4×10?5、0.0674%、17.1 mm?2,此后随着浇铸过程进行逐渐降低;LF精炼出站时钙处理改性夹杂物效果较好,其类型主要为CaO?Al₂O₃?SiO₂?MgO,开浇过程中二次氧化降低了钙处理操作的作用效果,20 min时夹杂物类型转变为MnO?Al₂O₃?SiO₂?CaO复合夹杂物,浇铸约60 min时,连铸过程中钢水的洁净度基本达到稳定,此时夹杂物类型重新转变为CaO?Al₂O₃?SiO₂?MgO;二次氧化使得钢液中氧质量分数较高,促进了MnO?Al₂O₃-SiO₂?CaO夹杂物的生成,而钢中大尺寸的CaO?Al₂O₃?SiO₂?MnO?(MgO)夹杂物主要通过夹杂物间的碰撞聚合形成;凝固过程中随着温度的降低,促进了MgO?Al₂O₃尖晶石相和CaO?2MgO?8Al₂O₃相的析出,提高了夹杂物中Al₂O₃组分的含量。