本文以攀鋼和寶鋼生產的亞共析微合金鋼為研究對象,通過高溫共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)模擬了連鑄過程中鋼液在結晶器內的初始凝固,奧氏體向鐵素體相變以及鑄坯表層在二冷段的熱循環過程。對微合金鋼凝固過程中鐵素體對原始奧氏體的影響、奧氏體向鐵素體相變以及鐵素體對雙相變細化原始奧氏體晶粒的影響等方面展開了深入地研究;同時,針對熱拉伸實驗通過熱塑性損失來表征微合金鋼連鑄坯表面橫裂紋形成傾向的不足,建立了表征鑄坯橫裂紋敏感性的高溫組織模型,提出了微合金鋼鑄坯表面橫裂紋敏感性判據。論文主要研究特點及研究結果概括如下:(1)通過CLSM動態原位觀察了微合金鋼初始凝固冷卻過程中原始奧氏體晶粒長大過程,分析了冷卻速度對?枝晶臂間距的影響,建立了奧氏體晶界遷移率與冷卻速度的關系,并在此基礎上對現有奧氏體生長模型進行了修正。研究表明:當冷卻速度小于4℃/s時,?枝晶臂間距隨冷卻速度的增加急劇變小,而大于4℃/s時,?枝晶臂間距隨著冷卻速度的增加變化平緩;晶界遷移率隨冷卻速度的增大而減小,與冷卻速度呈指數關系;修正后的奧氏體生長模型實現了大冷卻速度下原始奧氏體晶粒尺寸的預測,其預測誤差在10%以內。(2)對鑄坯...

【文章頁數】：123 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.3第三脆性區塑性槽形成示意圖

ratureplasticcurveoftypicalcarbonsteel[16]B.Mintz等人[19-23]對第三脆性區與橫裂紋的關系做過詳細而深入的研究。如圖1.3所示，其主要觀點認為：在低于Ae3溫度形成塑性槽的原因是應變誘導先共析鐵素體沿奧氏體晶界....

圖1.7微合金鋼的高溫晶間斷裂機理[46]

然而在連鑄過程中，微合金元素的析出也會破壞鋼的高溫熱塑性而使鑄坯敏感性增加。關于微合金鋼中鈮、釩、鈦等元素對鋼的高溫熱塑性的影響，外大量學者對此進行了詳細的研究[34-45]，可簡要概括如下：1）鈮元素對鑄坯熱塑性影響較大，易與鋼中的碳和氮元素形成Nb(C，N)細的Nb(C，....

圖1.8不同二冷控制條件下鑄坯表面溫度[48]

合金鋼連鑄坯表面橫裂紋的控制問題已得到了許多研究者的關注，要是根據橫裂紋發生的特征來研究橫裂紋發生的機理，以此來制定施。根據鑄坯橫裂紋發生的溫度特征以及組織特征，目前對橫裂紋路主要分為兩種：一種是控制鑄坯溫度使得彎曲或矯直過程中鑄坯三脆性區，避免鑄坯受外力作用時處于塑性凹槽。另一....

圖1.9倒角結晶器結構示意圖

或矯直區間時，表層溫度盡可能低于第三脆性區下限溫度配水制度盡可能的最小化，使鑄坯表層溫度在進入彎曲或性區上限溫度。兩種方法鑄坯表面溫度如圖1.8所示。由于藝難以實現，目前現有連鑄機均趨向于采用較快拉速和弱大多實踐表明鑄坯表面橫裂紋有明顯地降低。雖然鑄坯寬到了解決，但是鑄坯角部....

本文編號：4055792