連鑄過程鑄坯內(nèi)部質(zhì)量控制是制約產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。在各類鑄坯內(nèi)部質(zhì)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(nèi)部疏松及偏析缺陷,提升連鑄坯內(nèi)部質(zhì)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(shù)學(xué)模型對方坯凝固過程中心疏松的形成進(jìn)行了分析預(yù)測。結(jié)果表明,在本文研究工況下,鑄坯中心宏觀疏松尺寸可達(dá)2.52 mm。在此基礎(chǔ)上,開展工業(yè)實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)研究了凝固末端重壓下技術(shù)對方坯中心疏松的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yōu)于輕壓下技術(shù)。針對本文的實(shí)驗(yàn)鑄機(jī)和鋼種,在中心固相率0.7以后的位置實(shí)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�；谶B續(xù)混合模型建立了三維流動-熱-溶質(zhì)傳輸模型,模擬連鑄坯溶質(zhì)元素的分布。結(jié)果表明,鑄坯內(nèi)部不同溶質(zhì)元素分布特點(diǎn)基本相同。受鋼液對流、溶質(zhì)再分配的作用,凝固完成后,預(yù)測所得鑄坯中心區(qū)域C偏析指數(shù)最大為1.36,而兩側(cè)為負(fù)偏析區(qū)。對于弧形鑄機(jī),溶質(zhì)分布受熱溶質(zhì)浮力的影響,中心偏析最大值并未出現(xiàn)在鑄坯幾何中心,而是向外...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)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(rèn)為中心疏松的形成與連鑄過程鑄坯凝固控制??直接相關(guān)：在凝固末端由于凝固收縮產(chǎn)生孔洞，而這些孔洞并不能完全被鋼??液補(bǔ)縮，未被補(bǔ)縮的部分最終會在鑄坯內(nèi)部演變?yōu)槭杷�。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(nèi)部中心線位置存在明....

圖２－２計算所得中心疏松補(bǔ)縮所需壓力??

位置的固相率。而后，將傳熱計算結(jié)果與流動模型耦合（達(dá)西定律及滲透率），??以確定補(bǔ)縮所需的局部壓力，并且以實(shí)際壓力是否達(dá)到補(bǔ)縮所需局部壓力為??標(biāo)準(zhǔn)判定疏松是否形成，如圖２－２所示。以此為依據(jù)，對三個不同的中心疏??松判據(jù)參數(shù)進(jìn)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(jié)果（ａ）實(shí)驗(yàn)所得疏松分布和（ｂ，ｃ）無置綱Ｎｉｙａｍａ判據(jù)預(yù)測結(jié)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