高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律及其在板坯連鑄中的應(yīng)用.pdf

1、控制鑄坯在凝固時裂紋的產(chǎn)生是當(dāng)前提高鑄坯質(zhì)量很重要的一個方面,國內(nèi)外專家通過不同的切入點對此進(jìn)行了研究。在工藝上,通過采取改變冷卻參數(shù)和化學(xué)成分等角度進(jìn)行控制。理論研究主要從包括包晶反應(yīng)在內(nèi)相關(guān)引起體積收縮的相轉(zhuǎn)變角度去進(jìn)行分析。受限于實驗方法和實驗儀器的不足,不能對凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行定量的研究,在分析凝固過程由于鑄坯體積收縮和氣隙產(chǎn)生導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生等現(xiàn)象時缺乏理論依據(jù)、研究方法和手段,且在凝固過程數(shù)值模擬時缺乏必要的高溫物理性參數(shù)。

2、r>　　本文基于對以上問題的分析開展了以下三個方面的工作。設(shè)計并制造用于研究高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律測定的實驗裝置,開發(fā)高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律測定方法并對此方法進(jìn)行驗證;用該方法和裝置測定出DP590低碳鋼和304奧氏體不銹鋼在低冷速下的凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律;通過裝置對Q345D高溫參數(shù)進(jìn)行測定,代入Q345D板坯連鑄過程數(shù)學(xué)模型中對其溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　本文中所設(shè)計的高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律測定實驗裝置,實現(xiàn)了對高溫凝固過程加熱、冷卻等工藝

3、的控制、實時檢測、記錄。結(jié)合裝置本論文提出了高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律測定實驗方法,通過對DP590鋼進(jìn)行近平衡實驗并使用液氮酒精進(jìn)行淬火,有效地保留了高溫時各相的狀態(tài),并分析得到了δ鐵素體含量,與理論計算值對比,誤差在2％以內(nèi),驗證了鋼凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律曲線(SPT)建立技術(shù)方案的可行性。
　　采用凝固相轉(zhuǎn)變裝置和方法對304奧氏體不銹鋼和DP590低碳鋼凝固過程研究發(fā)現(xiàn),隨著冷速的變化,轉(zhuǎn)變模式、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物均發(fā)生改變。通過定量分析得到了30

4、4奧氏體不銹鋼和DP590低碳鋼的SPT曲線,從曲線可以看出,不同冷速下,液固相線和各相變起始點和結(jié)束點不同,冷卻到不同溫度時液固相的比例也不同,且當(dāng)冷速變化較大時, SPT曲線具有向下和向左移動的趨勢。
　　采用經(jīng)驗證的試驗方法和裝置測定出Q345D的高溫參數(shù),并應(yīng)用于武鋼厚板坯連鑄過程溫度場數(shù)值模擬。結(jié)果顯示,拉速和二冷區(qū)配水對連鑄坯凝固過程有重要的影響。在滿足安全坯殼厚度條件的情況下,適當(dāng)提高拉速有利于高溫鑄坯的生產(chǎn)。適當(dāng)?shù)?/p>