应用PMO技术提高齿轮钢铸坯拉速的可行性研究

研究应用PMO技术提高20CrMnTi齿轮钢铸坯拉速的可行性。研究结果表明,在没有采用PMO技术的情况下,铸坯拉速从0.94 m/min提高到0.99 m/min,铸坯等轴晶率由15.6%降低到13.3%,中心缩孔由0级变为0.5级,拉坯方向的中心碳含量波动加剧,碳偏析指数极大值从1.21增加到1.36。在同样的条件下,采用PMO凝固均质化技术铸坯的等轴晶率由26.0%降低为23.0%,中心缩孔均为0级,虽然拉坯方向的中心碳含量波动性略有增加,但碳偏析指数极大值均为1.10。采用PMO凝固均质化技术可以适当提高铸坯拉速并保持铸坯均质化水平。     

PMO作用对60Si2Mn弹簧钢凝固组织的影响

针对中天钢铁在60Si2Mn弹簧钢生产过程中出现的连铸坯凝固组织发达、中心缩孔等级偏高、铸坯初生相非对称性生长等问题开展技术攻关,选用上海大学先进凝固技术中心(CAST)研发的脉冲磁致振荡(简称PMO)凝固均质化技术,对该钢种的连续浇注过程进行干预。结果表明:施加PMO后,60Si2Mn弹簧钢连铸坯柱状枝晶呈对称生长且二次枝晶臂间距减小,内弧侧距离铸坯表面43 mm处发生柱状晶向等轴晶(CET)的转变,中心凝固组织明显细化并球化,中心缩孔基本消除,铸坯凝固组织结构明显优化。     

拉速和脉冲磁致振荡对GCr15轴承钢铸坯质量的影响

对中天钢铁集团公司连铸机采用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术进行了改造,以提高连铸坯的质量,并进行了试生产。研究了拉速和PMO对GCr15轴承钢铸坯质量的影响。试验时,连铸机第一流和第五流分别关闭和开启PMO,其拉速分别为0. 78和0. 82 m/min。试验结果显示:以两种拉速连铸并经PMO处理的铸坯均具有较大的等轴晶区面积分数,中心缩孔均为0. 5级,拉坯方向的心部碳偏析指数最大值均为1. 10;但未施加PMO的铸坯等轴晶区面积分数显著小于PMO处理的铸坯,其中心缩孔分别为2级和1. 5级。提高拉速会减小GCr15钢铸坯中心的等轴晶区面积,加重心部碳偏析。PMO处理有利于增加铸坯的等轴晶区面积、减少中心缩孔,尽管拉速较高,铸坯质量仍然良好。     

凝固末端电磁搅拌对60Si2CrVAT连铸方坯凝固组织的影响

对M-EMS和M F-EMS电磁搅拌作用下60Si2CrVAT弹簧钢铸坯的凝固组织进行了对比分析,从低倍组织、微观组织、碳偏析以及铸坯缺陷等方面入手分析,讨论了凝固末端电磁搅拌对铸坯凝固组织的影响.结果表明,凝固末端电磁搅拌可以显著改善60Si2CrVAT弹簧钢铸坯凝固组织,提高铸坯凝固组织的致密度,降低铸坯中心疏松和缩孔,而二次枝晶臂间距得到明显改善,中心等轴晶率明显提高,晶粒得到细化,从而显著地改善了铸坯的质量.     

结晶器脉冲磁致振荡技术对HRB400EG螺纹钢铸坯质量的影响

运用上海大学先进凝固技术中心研发的结晶器脉冲磁致振荡(简称M-PMO)凝固均质化技术,对HRB400 EG螺纹钢铸坯进行均质化处理.结果表明:经M-PMO处理的HRB400 EG螺纹钢铸坯内部质量明显改善.铸坯平均中心等轴晶比例从8.5％提高至14％,平均中心碳偏析指数下降了0.07.当M-PMO处理的峰值电流为350...     

PMO凝固均质化技术在连铸GCr15轴承钢生产中的应用

脉冲磁致振荡(pulse magneto-oscillation,PMO)凝固均质化技术是我国学者原创的连铸坯凝固组织细化和均质化技术。将该技术应用于连铸GCr15轴承钢生产,研究脉冲磁致振荡对GCr15轴承钢连铸坯凝固组织和成分分布的影响。生产实践表明,PMO可以显著细化连铸GCr15轴承钢的凝固组织,改善碳偏析。     

M-EMS对大圆坯质量的影响

研究分析圆坯结晶器电磁搅拌(M—EMS)对圆坯质量的影响。工业实践结果表明，结晶器电磁搅拌对提高铸坯内部组织的致密度，扩大铸坯中心等轴晶比率，减少铸坯中心疏松、成分偏析、中心缩孔等缺陷有显著效果。     

采用脉冲磁致振荡技术提高矩形AM2锚链钢连铸坯的均匀性

制作了尺寸为220 mm×260 mm的矩形锚链钢连铸坯。对部分连铸坯进行了由上海大学开发的脉冲磁致振荡(PMO)处理,以提高铸坯的组织均匀性。试验结果表明:适当的PMO参数可消除连铸坯的中心缩孔,显著增加等轴晶数量,减少中心碳偏析。譬如:(1)未经PMO处理的铸坯心部等轴晶的面积分数为13. 08%,而以680 A的峰值电流和90 Hz的频率PMO处理的铸坯达23. 41%,后者比前者增加了约79%;(2)未经PMO处理的铸坯心部等轴晶的面积分数为11. 74%,而以600 A的峰值电流和110 Hz的频率PMO处理的铸坯为23. 41%,后者比前者增加了1倍多。此外,经过PMO处理的铸坯的中心碳偏析指数降低0. 2以上,不超过1. 1。上述结果表明,PMO处理使锚链钢连铸坯的组织均匀性得到了显著改善。     

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。     

应用结晶器PMO提高连铸小方坯质量研究

为了改善某厂螺纹钢小方坯连铸过程中存在的等轴晶率低、中心碳偏析严重、中心疏松和缩孔等内部质量问题,进行了结晶器脉冲磁致振荡(pulse magneto-oscillation,PMO)改善螺纹钢内部质量的试验研究。结果表明:结晶器PMO可以显著细化螺纹钢的凝固组织,扩大中心等轴晶区的范围,减小二次枝晶臂间距,中心缩孔由0. 5级降低到0级,中心偏析由2级降低到0. 5级,中心碳偏析指数由1. 18降低到1. 01,铸坯内部质量得到明显改善。     

电磁搅拌和二冷区冷却强度对Incoloy800H高温合金连铸坯的内部质量影响

研究了不同方式的二冷区电磁搅拌和冷却强度对Incoloy800H高温合金连铸坯凝固组织和内部裂纹的影响。研究结果表明：施加电磁搅拌后的连铸坯内部等轴晶组织比例增加,晶粒细化。单向连续电磁搅拌增加等轴晶比例和细化晶粒的作用效果优于正反交替电磁搅拌。当二冷区冷却水流量由3.0 m3/h增加至7.1 m3/h时,等轴晶比例减小,晶粒粗化;电磁搅拌对连铸坯内部裂纹有抑制作用,且单向连续电磁搅拌效果最好。当二冷区冷却强度增加时,铸坯内部熔体的温度梯度增加从而增大热应力,同时由于电磁搅拌的作用时间的减少,使铸坯内部质量恶化,产生严重的内部裂纹。     

电磁搅拌对GH3030高温合金铸态组织的影响

通过试验研究了电磁搅拌对高温合金GH3030铸坯的凝固组织及凝固过程中溶质分布的影响。GH3030合金的凝固微观组织为单相奥氏体,电磁搅拌可以打碎枝晶、促进形核,明显细化其晶粒,得到组织致密,晶粒细小的凝固组织。没有电磁搅拌的情况下,铸坯的宏观偏析和微观偏析都比较严重。通过施加电磁搅拌,熔体的流动使得熔体内的传热得到改善,凝固前沿温度梯度变小,同时促进溶质富集区液体与熔体其他部分的混合,从而减轻了Cr元素在铸坯中的宏观偏析和微观偏析,使Cr元素分布的更加均匀,铸坯质量得到提高。     

应用PMO提高低碳钢φ300 mm连铸圆坯心部质量

在芜湖新兴φ300 mm圆坯连铸机上引入脉冲磁致振荡技术(Pulsed Magneto-Oscillation, 简称PMO)以提高铸坯心部质量,探索了PMO电源参数和连铸机拉速对低碳20钢连铸坯质量的影响。结果表明,采用合适的PMO参数处理可显著降低20钢径向碳分布,碳极差比对比坯平均降低50%,且效果稳定。不采用PMO技术,将连铸机拉速从0.75 m/min提高至0.85 m/min后,对比坯低倍不合格,碳极差达到0.12%。采用PMO技术的铸坯仍保持了较好的心部质量,碳极差降低至0.03%,生产效率提高13.3%。     

行波磁场作用下空心管坯的两相凝固数值模拟

利用等轴球晶两相凝固模型计算了行波磁场作用下空心管坯的凝固过程.分析了施加不同强度的行波磁场时,Sn-3.5%Pb管坯凝固过程的温度梯度、冷却速率、溶质浓度分布以及晶粒大小的变化情况.结果表明:金属液在行波磁场的作用下产生纵截面上的大环流,随着搅拌速度的加大,金属液凝固过程的冷却速率逐渐降低,熔体内的温度梯度减小,使管坯内部的晶粒得到细化,改善了铸坯凝固组织,但是强制流动导致管坯内产生宏观偏析,且搅拌速度越大,宏观偏析越明显,因此,在生产过程中应该严格控制搅拌速度的大小.     

电磁搅拌对马氏体不锈钢凝固组织的影响

通过马氏体不锈钢的静态浇铸试验研究了电磁搅拌对马氏体不锈钢铸坯凝固组织的影响.使用XRD分析确定马氏体不锈钢中主要相为α-Fe、M、Cr_(23)C_6.试验结果表明:电磁搅拌可以大幅提高铸坯的等轴晶率,消除缩孔、缩松,改善铸坯质量,随着搅拌电流的增加,铸坯的等轴晶比率随之增加.施加电磁搅拌后,铸坯晶粒得到细化,铸坯中C、Cr元素的分布变得均匀,屈氏体组织形态和分布发生明显变化:屈氏体组织变小变薄,在基体中的分布也呈弥散化.     

无柱状晶钢坯的连铸技术——半固态连铸

无柱状晶钢坯连铸技术是现代连铸技术的一个新发展，所得钢坯具有优异的成形加工性能。其基本过程包括合金熔炼，预结晶器预热，熔体搅拌和振动，凝固拉坯等基本环节。论述半固态连铸的基本概念，目前的应用，坯料的组织和性能以及今后的发展方向。     

PMO对GCr15轴承钢矩形坯心部微观组织及元素分布的影响

为了改善220 mm×260 mm矩形GCr15轴承钢铸坯心部组织,提高元素分布均匀性,以稳定轴承产品质量,在凝固过程中利用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术对铸坯进行处理.取样检测结果表明,相比未经过PMO技术处理的铸坯(对比坯),PMO处理坯的中心缩孔明显减小,凝固组织的初生相占比波动显著降低,C、Cr、Mn、Si元素...     

提高430铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例的工艺实践

通过分析430铁素体不锈钢连铸坯等轴晶比例偏低的影响因素,在电磁搅拌能力不足的情况下,改进工艺,使等轴晶比例得到大幅度提高,减少了铸坯横裂现象。     

EFFECTS OF LINEAR ELECTROMAGNETIC STIRRING ON THE SOLIDIFICATION STRUCTURE OF BILLET

List of SymbolsB Magnetic field, TB., By Components of magnetic field, TCI I C2, C# TUrbulence model constantsE Electric field, V'm--1h Height of molten steel, mH Magnetic field, A'm--1.J Symbol (=n)J, Jx Current densityt A.mf'k Turbulence kinetic energyl mZ's--2l Width of molten steel, mp Pressure, N'm--2ret im Real and imaginary parts ofcomplex variable,r ~ number (=er/T), rad'm--1t Time, s,at v Velocity components, m's--1V Velocity, m's--1f Wequencyl HiPn Electromagnetic for…     

结晶器电磁搅拌对55CrSi弹簧钢铸坯质量的影响

为研究55CrSi弹簧钢连铸生产中采用的电磁搅拌技术对铸坯质量的影响,利用有限元法,对结晶器内不同搅拌参数下电磁场分布进行了模拟,对电磁力矩进行了理论计算,并系统地研究了结晶器电磁搅拌电流和频率对其铸坯质量的影响规律。试验结果表明：电磁搅拌电流和频率分别为320 A和3 Hz时,中心等轴晶率为29.62%,中心疏松减轻,缩孔消除,铸坯低倍质量有明显地改善;在其它浇注工艺参数不变的情况下,铸坯的中心等轴晶率与电磁力矩呈现对应关系,电磁力矩增大,铸坯中心等轴晶率提高。