連鑄工藝、設(shè)備-02鋼液凝固的基本原理-資料下載頁(yè)
2025-03-03 00:23本頁(yè)面
【正文】 溫度的降低，使中心收縮比表面大，因此表面由承受拉應(yīng)力轉(zhuǎn)為承受壓應(yīng)力，而中心部分則由開(kāi)始的承受壓應(yīng)力轉(zhuǎn)為承受拉應(yīng)力。 熱應(yīng)力變化示意圖： ： ⑴鑄坯表面與內(nèi)部的溫度差 溫度差越大，線收縮量的差別愈大，鑄坯截面上各層間收縮的相互阻礙也愈嚴(yán)重，產(chǎn)生的熱應(yīng)力也就愈大。 ⑵鋼中含碳量。 高碳鋼的固、液兩相區(qū)寬，體積收縮量大，線收縮量小，故熱應(yīng)力相對(duì)較?。坏吞间摰膬上鄥^(qū)窄，體積收縮量小而線收縮量大，故熱應(yīng)力相對(duì)較大。 ⑶鋼中合金元素的含量。 總的趨向是，凡使鋼液凝固區(qū)間（固、液兩相區(qū)）增大的合金元素（如鎳、硅、磷）的含量增加，線收縮減少，從而使熱應(yīng)力減?。欢逛撘耗虆^(qū)間縮小的合金元素含量增加時(shí)，則線收縮增加，熱應(yīng)力也增加。 二 .組織應(yīng)力 ?固態(tài)鋼在冷卻過(guò)程中 因發(fā)生相變而引起的體積膨脹受阻時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力稱(chēng)為組織應(yīng)力 。 ： ?鑄坯冷卻時(shí)的散熱是由內(nèi)向外進(jìn)行的，表面溫度低而中心溫度高，因而鑄坯表面與內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變的時(shí)間不同，發(fā)生體積膨脹的時(shí)間也不同，這樣就使鑄坯截面上各層間的體積膨脹受到了相互的制約，從而產(chǎn)生了組織應(yīng)力。 ?組織應(yīng)力的分布： ?當(dāng)鑄坯先凝固的表面發(fā)生奧氏體向珠光體（或馬氏體）轉(zhuǎn)變時(shí)，引起表面層體積增加，而心部的奧氏體未變，將阻礙表面體積的增大，使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，心部產(chǎn)生拉應(yīng)力。鑄坯繼續(xù)冷卻，當(dāng)心部奧氏體向珠光體（或馬氏體）轉(zhuǎn)變時(shí)，表面層已經(jīng)完成了轉(zhuǎn)變，內(nèi)部體積的增大使表面受拉應(yīng)力，而心部受壓應(yīng)力。 ： ⑴冷卻速度 在發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的溫度范圍內(nèi)，冷卻速度越快，鑄坯內(nèi)外溫差越大，體積變化受到的阻力也越大。 ⑵鋼種成分 如 40Cr（珠光體鋼）容易在冷卻到 723℃ 以下時(shí)產(chǎn)生裂紋。因?yàn)?723℃ 正是它的相變溫度。 三 .機(jī)械應(yīng)力 ?指鑄坯在下行和彎曲、矯直過(guò)程中受到的應(yīng)力。 ?彎曲應(yīng)力、矯直應(yīng)力的大小取決于鑄坯的厚度和彎曲（或矯直）時(shí)的變形量。鑄坯斷面大、彎曲（或矯直）點(diǎn)少、連鑄機(jī)曲率半徑小，則彎曲（或矯直）應(yīng)力大；反之，彎曲（或矯直）應(yīng)力則小些。另外，設(shè)備對(duì)弧不準(zhǔn)、輥縫不合理、鑄坯鼓肚等均會(huì)使鑄坯受到機(jī)械應(yīng)力的作用。 四 .鑄坯應(yīng)力的消除 、裂紋敏感性強(qiáng)的鋼種，連鑄時(shí)可采用較小的冷卻強(qiáng)度，如采用干式冷卻或干式冷卻與噴水冷卻相結(jié)合的方式。 干式冷卻可使鑄坯表面、心部溫度趨于一致，大大減少熱應(yīng)力的產(chǎn)生。 ，可根據(jù)不同的鋼種相應(yīng)地采用不同的緩冷方式，如空冷、坑冷、 退火等，也可直接熱送，以消除鑄坯的內(nèi)應(yīng)力和組織應(yīng)力，防止裂紋的產(chǎn)生。 ： ?機(jī)械應(yīng)力對(duì)鑄坯的影響集中于兩相區(qū)，在鑄坯承受各種機(jī)械應(yīng)力的作用時(shí)，鑄坯尚未完全凝固，凝固前沿兩相區(qū)內(nèi)的柱狀晶晶間還存在少量的低熔點(diǎn)液體，此時(shí)柱狀晶之間的結(jié)合力很小，強(qiáng)度很低，如超過(guò)鑄坯縮能承受的變形量，則必然會(huì)使鑄坯的凝固前沿產(chǎn)生裂紋。減小變形量的措施： ?采用多點(diǎn)彎曲、多點(diǎn)矯直、連續(xù)矯直技術(shù)，準(zhǔn)確對(duì)弧、合理的二冷區(qū)輥縫量等。 ： 控制鋼液成分、降低鋼中有害元素含量、降低澆注溫度和拉速等。 演講完畢，謝謝觀看！
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