基于Ce变质处理的TWIP钢凝固组织细化

通过真空感应熔炼制备了成分为Fe-22Mn-0.65C的奥氏体TWIP钢,揭示了Ce含量及过热度对TWIP钢凝固组织细化的影响。基于FactSage 7.0热力学软件及错配度模型预测了Ce在TWIP钢中的变质产物及其非均质形核有效性,采用OM、SEM、EBSD、EPMA等手段对不同条件下凝固组织变质处理效果进行定量研究。结果表明,随Ce含量升高,其在TWIP钢中的反应产物由Ce_2O_3向Ce_2O_3+少量Ce_2O_2S转变,而2种粒子理论上均可作为有效形核核心;Ce变质处理后,TWIP钢试样铸态组织等轴晶率从25%升至72%,等轴晶平均尺寸由480μm减小到130μm,Mn元素偏析比由1.61降至1.41;降低变质处理温度时,含Ce粒子团聚倾向减小,TWIP钢凝固组织细化的效果更显著。本工作中建议的变质处理参数为过热度20℃时加入(0.02%～0.04%)Ce。     

连铸板坯温度和机械应变的计算机辅助分析

在分析连铸坯质量时,温度和应力应变的计算是一项关键且工作量大的工作.本文介绍一个通用的板坯温度和机械应变计算机辅助分析软件.采用数据可视化技术以易于分析、理解的图形形式将结果显示出来,便于分析铸坯温度、配水设计、凝固进程以及由于鼓肚和矫直产生的机械应变的数值、变化趋势.从中可以揭示和分析二次冷却和机械因素对铸坯质量的影响,为优化二冷和确定对弧精度要求提供了科学依据.     

差流量吹氩模式对150 t钢包混匀与顶渣行为的影响

 针对钢包传统的双孔等流量底吹氩模式在流量较大时造成的流股相互碰撞、搅拌能耗散大、钢包卷渣和钢水二次氧化倾向大的问题,提出一种双孔差流量搅拌模式,并以150 t工业钢包为原型,采用1∶3物理模型研究了两个吹氩孔分布、吹氩流量和渣层厚度对新底吹模式下钢水混匀时间与顶部渣眼面积的影响。结果表明,与传统等流量吹氩模式相比,双孔差流量搅拌钢包混匀时间和渣眼面积普遍有所减小。其中,两个底吹透气砖在包底0.6R(钢包底部半径)处、夹角为180°时,可获得较短的混匀时间和较小的渣眼,且两个渣眼出现在钢包液面两侧,避免了常见的渣层偏聚不均匀现象。研究结果为工业实践中采用新型双孔差流量搅拌模式改善钢包冶金效果、更好地抑制钢水二次氧化提供了依据。     

轻压下对GCr15轴承钢大方坯内部质量的影响

轴承钢棒材中心致密性和碳化物缺陷与大方坯铸态内部质量控制水平密切相关。以GCr15 轴承钢为研究对象,建立了大方坯连铸过程二维纵向凝固传热模型,结合现场测温试验验证了凝固模型的准确性。基于凝固末端轻压下补偿当地凝固收缩、控制中心缩孔的理论,通过对大方坯凝固进程的准确预测,揭示出其糊状区内合理的轻压下范围。其中,浇铸试验条件下对应铸坯中心固相率为0.30~0.75的合理压下区间为16.4~22.5 m。生产试验表明,轻压下对铸坯凝固组织转变与形貌影响不大,但可明显消除中心缩孔,中心疏松也可由1.5级以上稳定降至0.5~1.5级,满足轧制要求; 合理的轻压下位置和适度的轻压下量可明显改善轴承钢大方坯中心缩孔和中心疏松程度,提高轧材探伤合格率。同时也发现,压下位置与压下量分配不合理或不稳定可能诱发铸坯内裂纹,从而不利于轧材质量的稳定性和一致性。当前生产条件下,稳定拉速并在3~6号压下辊合理分配压下量可达到有效改善内部质量的目的。     

高强度油井套管钢偏析与含Nb析出相研究

摘要：点状偏析是连铸坯中的常见半宏观缺陷之一，严重影响后续产品的加工性能和服役性能。点状偏析的形成与枝晶形貌以及凝固末期钢液流动有关，经热轧会遗留至管材中变成带状偏析，两者在成分和位置上存在一致性。热力学计算分析表明,该钢种圆坯点状偏析内存在富Nb碳化物，该析出相是凝固过程中分散型剩余液相溶质偏析的产物。通过SEM观察到，在常规加热过程中该富Nb碳化物并不能完全回溶，在管材带状偏析处仍然可以发现未溶碳化物的存在。     

连铸凝固传热时液相有效导热系数的定量化

在已验证的电磁-热-溶质传输耦合模型的基础上,以某钢厂同时装配有M-EMS和F-EMS的方、圆坯先进铸机为研究对象,对二维切片凝固传热模型中液相有效导热系数的放大倍数m值进行了定量化研究。结果表明,溶质再分配作用下,方、圆坯凝固终点处的钢液液相线温度较浸入式水口入口处的分别约下降了23.27和5.54℃;与二维切片模型相比,采用耦合模型计算时,铸坯凝固终点位置分别后移了1.8和0.9m;为保证同时准确获取铸坯表面温度分布状态及其内部凝固终点位置,在本方、圆坯工况下,二维切片模型中纯液相和糊状区内液相有效导热系数放大倍数的推荐值范围分别为2.2~2.4和1.1~1.2。     

影响连铸板坯中间裂纹的设备与工艺因素

针对板坯连铸机生产Q235B等钢种不时出现的中间裂纹问题,通过现场设备工艺数据统计和针对性生产试验,分析比较了影响板坯中间裂纹程度的相关影响因素。试验结果表明:拉坯速度、冷却强度、钢水成分、设备辊缝精度与铸坯中间裂纹的发生率均有密切关联。其中设备辊缝精度是影响中间裂纹的主要影响因素。现有条件下,合理的控制拉速可以防止铸坯中间裂纹的发生;提高钢中锰硫比、优化二冷水表也可以在一定程度上降低铸坯中间裂纹的评级。     

行波磁场减速模式对板坯连铸结晶器内传输行为的影响

高拉速高质量连铸生产是当前钢铁冶金领域中绿色低碳发展的重要路径。基于汽车板生产用1000mm×230mm断面连铸板坯结晶器内的钢水传输行为研究,探究一种行波磁场减速模式(EMLS)对水口侧孔射流及其钢坯质量的影响。根据电磁热流体与凝固传输理论建立了三维耦合数值模型,利用电导率等效法测试装置测量电磁力校验了模型的准确性,并提出了电磁控流作用下的结晶器综合冶金性能评价依据。结果表明,EMLS电磁力在结晶器宽面两侧呈大小相等、方向相反分布,最佳工作频率为4 Hz,其电流强度对电磁力的影响起主导作用。指出,当前浇铸条件下EMLS的最佳减速电流为200 A。此时,电磁力方向具有指向水口两侧出钢口且略微向下的特征,可以较好地控制其侧孔射流对初凝坯壳的冲刷强度,同时也避免了电磁力作用下弯月面波动过大和钢液冲击深度加深的问题。综合表明,合理利用行波磁场减速控流有望较好地解决当前常见的结晶器液面卷渣和凝固钩对夹杂物与气泡的捕捉,从而有利于提高后续IF钢冷轧板的表面质量。     

高Bs铁基纳米晶合金研究进展及发展趋势

高B_S铁基纳米晶合金(high B_S nanocrystalline alloys, HBNAs)具备高磁导率、低高频铁损和近零的磁致伸缩,是制备高性能小型电子元器件的理想材料。一直以来,铁基纳米晶合金的B_S受限于合金成分中Fe含量的高低,而如何掌控非晶前驱体的非晶形成能力(glass forming ability, GFA)和后端的电磁性能之间的平衡点,是推动HBNAs进一步发展的关键难题。在回顾Fe基纳米晶软磁合金发展历程的基础上,系统阐述了纳米晶的晶化热力学与动力学、晶化机制和高B_S铁基纳米晶合金非晶形成能力改善方法的现有认识。通过分析高B_S铁基纳米晶合金制备的研究现状及亟待解决的问题,以期为高B_S铁基纳米晶软磁合金成分的开发、退火工艺的设计提供一定的启发和技术思路。     

铸锭补缩特性曲线的三次样条研究及其规律探讨

本文根据铸锭用空心微珠冒口缩孔形成过程的特点,以实验测试的方法测定了冒口的补缩过程。通过对数据样条研究的结果表明:冒口的补缩特性受浇注工艺等诸因素的影响,但均具有指数函数y=Ae~(-B/x)的特征。作者认为,其结果有助于深入认识铸件的凝固机理,特别是对冒口下偏析规律的研究。并为定量地研究冒口对铸件的补缩以及冒口的热工过程提供了依据。