亚共析微合金钢连铸过程中铁素体对奥氏体晶粒细化的影响研究

发布时间：2025-07-03 04:46

　　本文以攀钢和宝钢生产的亚共析微合金钢为研究对象,通过高温共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)模拟了连铸过程中钢液在结晶器内的初始凝固,奥氏体向铁素体相变以及铸坯表层在二冷段的热循环过程。对微合金钢凝固过程中铁素体对原始奥氏体的影响、奥氏体向铁素体相变以及铁素体对双相变细化原始奥氏体晶粒的影响等方面展开了深入地研究;同时,针对热拉伸实验通过热塑性损失来表征微合金钢连铸坯表面横裂纹形成倾向的不足,建立了表征铸坯横裂纹敏感性的高温组织模型,提出了微合金钢铸坯表面横裂纹敏感性判据。论文主要研究特点及研究结果概括如下:(1)通过CLSM动态原位观察了微合金钢初始凝固冷却过程中原始奥氏体晶粒长大过程,分析了冷却速度对?枝晶臂间距的影响,建立了奥氏体晶界迁移率与冷却速度的关系,并在此基础上对现有奥氏体生长模型进行了修正。研究表明:当冷却速度小于4℃/s时,?枝晶臂间距随冷却速度的增加急剧变小,而大于4℃/s时,?枝晶臂间距随着冷却速度的增加变化平缓;晶界迁移率随冷却速度的增大而减小,与冷却速度呈指数关系;修正后的奥氏体生长模型实现了大冷却速度下原始奥氏体晶粒尺寸的预测,其预测误差在10%以内。(2)对铸坯...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.3第三脆性区塑性槽形成示意图

ratureplasticcurveoftypicalcarbonsteel[16]B.Mintz等人[19-23]对第三脆性区与横裂纹的关系做过详细而深入的研究。如图1.3所示，其主要观点认为：在低于Ae3温度形成塑性槽的原因是应变诱导先共析铁素体沿奥氏体晶界....

图1.7微合金钢的高温晶间断裂机理[46]

然而在连铸过程中，微合金元素的析出也会破坏钢的高温热塑性而使铸坯敏感性增加。关于微合金钢中铌、钒、钛等元素对钢的高温热塑性的影响，外大量学者对此进行了详细的研究[34-45]，可简要概括如下：1）铌元素对铸坯热塑性影响较大，易与钢中的碳和氮元素形成Nb(C，N)细的Nb(C，....

图1.8不同二冷控制条件下铸坯表面温度[48]

合金钢连铸坯表面横裂纹的控制问题已得到了许多研究者的关注，要是根据横裂纹发生的特征来研究横裂纹发生的机理，以此来制定施。根据铸坯横裂纹发生的温度特征以及组织特征，目前对横裂纹路主要分为两种：一种是控制铸坯温度使得弯曲或矫直过程中铸坯三脆性区，避免铸坯受外力作用时处于塑性凹槽。另一....

图1.9倒角结晶器结构示意图

或矫直区间时，表层温度尽可能低于第三脆性区下限温度配水制度尽可能的最小化，使铸坯表层温度在进入弯曲或性区上限温度。两种方法铸坯表面温度如图1.8所示。由于艺难以实现，目前现有连铸机均趋向于采用较快拉速和弱大多实践表明铸坯表面横裂纹有明显地降低。虽然铸坯宽到了解决，但是铸坯角部....

本文编号：4055792