針對中天鋼鐵在60Si2Mn彈簧鋼生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的連鑄坯凝固組織發(fā)達、中心縮孔等級偏高、鑄坯初生相非對稱性生長等問題開展技術(shù)攻關(guān),選用上海大學先進凝固技術(shù)中心（CAST）研發(fā)的脈沖磁致振蕩（簡稱PMO）凝固均質(zhì)化技術(shù),對該鋼種的連續(xù)澆注過程進行干預(yù)。結(jié)果表明:施加PMO后,60Si2Mn彈簧鋼連鑄坯柱狀枝晶呈對稱生長且二次枝晶臂間距減小,內(nèi)弧側(cè)距離鑄坯表面43 mm處發(fā)生柱狀晶向等軸晶（CET）的轉(zhuǎn)變,中心凝固組織明顯細化并球化,中心縮孔基本消除,鑄坯凝固組織結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)化。 

【文章來源】：上海金屬. 2020,42(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

PMO裝備總成圖[4]

從對比流及處理流取鑄坯樣，然后沿鑄坯橫截面分別截取6個尺寸為70 mm×30 mm×5 mm的金相試樣，如圖2所示。試樣經(jīng)磨、拋后，用過飽和苦味酸水溶液腐蝕，腐蝕溫度為70℃、腐蝕時間約30 s，待表面呈現(xiàn)枝晶組織形貌后，用溫水去除表面腐蝕液殘留，用光學顯微鏡進行組織觀察與分析。2 試驗結(jié)果與討論

連鑄坯柱狀晶發(fā)達易造成中心偏析和縮孔傾向性增大，導致材料使用過程中力學性能不均勻并增加出現(xiàn)裂紋的可能性，因此，抑制連鑄坯柱狀晶生長、擴大等軸晶區(qū)比例，有利于提高60Si2Mn彈簧鋼的綜合力學性能[7-8]。試驗結(jié)果表明:經(jīng)PMO處理后，鑄坯中等軸晶占比明顯增加。這主要是因為PMO在鑄坯凝固過程的固-液界面產(chǎn)生特定的電磁效應(yīng)，形成大量游離晶粒，感應(yīng)電磁力促使鑄坯內(nèi)形成指向心部的推動力并在鑄坯內(nèi)部流場形成上下兩個環(huán)流，流動作用不僅使鑄坯內(nèi)溫度分布均勻，加快心部過熱散失，而且有效降低了鑄坯徑向溫度梯度，加之大量游離晶粒的存在，抑制了柱狀晶生長，促進了CET轉(zhuǎn)變，提高了等軸晶比例[9-10]。2.2 連鑄坯中心區(qū)域凝固組織

【參考文獻】：
期刊論文
[1]拉速和脈沖磁致振蕩對GCr15軸承鋼鑄坯質(zhì)量的影響[J]. 任振海,朱富強,陳占領(lǐng),李亞.  上海金屬. 2020(01)
[2]脈沖磁致振蕩凝固均質(zhì)化技術(shù)及裝備[J]. 仲紅剛,劉海寧,徐智帥,龔永勇,李仁興,翟啟杰.  鋼鐵. 2019(08)
[3]PMO凝固均質(zhì)化技術(shù)在20CrMnTi齒輪鋼上的應(yīng)用[J]. 劉海寧,王郢,李仁興,滕力宏,何西,仲紅剛.  鋼鐵. 2019(06)
[4]PMO作用下連鑄二冷區(qū)電磁場-流場-溫度場的數(shù)值模擬[J]. 郝軍利,趙靜,仲紅剛,徐智帥,李仁興,翟啟杰.  上海大學學報(自然科學版). 2018(03)
[5]脈沖磁致振蕩凝固技術(shù)[J]. 龔永勇,程書敏,鐘玉義,張云虎,翟啟杰.  金屬學報. 2018(05)
[6]PMO凝固均質(zhì)化技術(shù)在連鑄GCr15軸承鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 程勇,徐智帥,周湛,徐益峰,黃周華,仲紅剛.  上海金屬. 2016(04)
[7]改善60Si2MnA彈簧鋼小方坯中心碳偏析的研究[J]. 胡陽,陳偉慶,韓懷賓,白瑞娟.  上海金屬. 2016(04)
[8]鑄坯碳偏析對60Si2MnA彈簧鋼力學性能的影響[J]. 楊武,陶紅標,楊順虎,趙沛,仇圣桃.  煉鋼. 2010(05)
[9]連鑄坯枝晶凝固的重要微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的研究進展[J]. 馮科,陳登福,徐楚韶,孫海峰.  特殊鋼. 2004(03)
[10]穗狀晶形成及其結(jié)構(gòu)的研究[J]. 劉山,魯?shù)卵?黃慆,周堯和.  金屬科學與工藝. 1992(02)

博士論文
[1]連鑄大圓坯宏觀碳偏析的控制研究[D]. 陳遠清.鋼鐵研究總院 2019
[2]連鑄坯凝固過程熱模擬研究[D]. 仲紅剛.上海大學 2013
[3]電磁攪拌作用下特種鋼凝固組織的研究[D]. 戰(zhàn)國鋒.東北大學 2012
[4]脈沖磁致振蕩凝固細晶技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 龔永勇.上海大學 2008



本文編號：3570026