連鑄過程鑄坯內部質量控制是制約產品性能的關鍵。在各類鑄坯內部質量缺陷中,宏觀偏析及中心疏松歷來都是核心問題。有鑒于此,為控制鑄坯內部疏松及偏析缺陷,提升連鑄坯內部質量,本文對方坯連鑄過程疏松和偏析的形成及控制開展了一系列研究。建立數學模型對方坯凝固過程中心疏松的形成進行了分析預測。結果表明,在本文研究工況下,鑄坯中心宏觀疏松尺寸可達2.52 mm。在此基礎上,開展工業實驗,系統研究了凝固末端重壓下技術對方坯中心疏松的影響。實驗結果表明,凝固末端重壓下可以顯著地改善鑄坯中心疏松,大壓下量和高中心固相率均有助于中心疏松的改善,并且改善效果明顯優于輕壓下技術。針對本文的實驗鑄機和鋼種,在中心固相率0.7以后的位置實施10 mm以上的壓下量可以將方坯疏松度值由1.5降至0.5以下。基于連續混合模型建立了三維流動-熱-溶質傳輸模型,模擬連鑄坯溶質元素的分布。結果表明,鑄坯內部不同溶質元素分布特點基本相同。受鋼液對流、溶質再分配的作用,凝固完成后,預測所得鑄坯中心區域C偏析指數最大為1.36,而兩側為負偏析區。對于弧形鑄機,溶質分布受熱溶質浮力的影響,中心偏析最大值并未出現在鑄坯幾何中心,而是向外...

【文章頁數】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１連鑄方坯典型低倍組織??

形成幾乎是不可避免的。通常認為中心疏松的形成與連鑄過程鑄坯凝固控制??直接相關：在凝固末端由于凝固收縮產生孔洞，而這些孔洞并不能完全被鋼??液補縮，未被補縮的部分最終會在鑄坯內部演變為疏松。如圖２－１所示為典??型的連鑄方坯縱剖面低倍組織［２］，可以看出在鑄坯內部中心線位置存在明....

圖２－２計算所得中心疏松補縮所需壓力??

位置的固相率。而后，將傳熱計算結果與流動模型耦合（達西定律及滲透率），??以確定補縮所需的局部壓力，并且以實際壓力是否達到補縮所需局部壓力為??標準判定疏松是否形成，如圖２－２所示。以此為依據，對三個不同的中心疏??松判據參數進行了評估：Ｇ鑄件中心線溫度梯度、Ｇ／＃、Ｐ鑄件中心線....

圖２？４連鑄過程鑄坯中心和表面溫度變化曲線??

??例由固相率－溫度曲線和總凝固收縮量確定，如圖２－３所示。??—Ａｖ＾?ＴＴ??（?Ｐｏｒｏ？ｔｉｖ??！????■?Ｃ５３Ｓ??￣｜?Ｅｉ？ｐｔｙ?（ａ）?■?Ｃ４４４??１３００?Ｐ?？〇?■?０２８７??１２００?，？－、?…???■?０Ｖ＞??１１００?Ｈ?ＣＣ４９??....

圖２－３疏松結果（ａ）實驗所得疏松分布和（ｂ，ｃ）無置綱Ｎｉｙａｍａ判據預測結果??

??例由固相率－溫度曲線和總凝固收縮量確定，如圖２－３所示。??—Ａｖ＾?ＴＴ??（?Ｐｏｒｏ？ｔｉｖ??！????■?Ｃ５３Ｓ??￣｜?Ｅｉ？ｐｔｙ?（ａ）?■?Ｃ４４４??１３００?Ｐ?？〇?■?０２８７??１２００?，？－、?…???■?０Ｖ＞??１１００?Ｈ?ＣＣ４９??....

本文編號：3999096