連鑄工藝、設備-連鑄坯凝固與傳熱培訓課件-資料下載頁
2025-03-04 15:19本頁面
【正文】 區(qū)的冷卻能力，還應考慮冷卻面積。定義冷卻指數(shù) I： ? I=W∕VPL 式中： W— 整個冷卻區(qū)的噴水量， m3 ∕min. V— 拉坯速度， m∕min. P— 被冷卻鑄坯的周邊長度， m。 L— 二冷區(qū)長度， m。 四 .鑄坯的液相穴深度 鑄坯的液相穴深度是指鑄坯從結晶器鋼液面開始到鑄坯中心液相完全凝固點的長度。可根據(jù)凝固平方根定律計算如下： 而 故 可見，鑄坯的液相穴深度與鑄坯厚度、拉坯速度和冷卻強度有關。鑄坯越厚，拉速越快。液相穴深度就越大。在一定范圍內，增加冷卻強度有助于縮短液相穴深度，但是冷卻強度的變化對液相穴深度的影響幅度小。同時，對一些合金鋼來說，過分增加冷卻強度是不允許的。 2242綜液液綜KvDLvtLtKD??? 167。 3— 4 連鑄坯凝固結構 一 .對鋼液凝固的要求 ⑴形成正確的凝固結構； ⑵合金元素在鑄坯的分布要均勻，偏析要??； ⑶最大限度地排出氣體和夾雜物； ⑷鑄坯表面、內部質量良好； ⑸鋼水收得率高。 鑄坯凝固是分階段的凝固過程 ?在連鑄機內鑄坯的凝固經(jīng)歷三個階段： ； ； 。 二 .連鑄坯正常的低倍結構 ⑴表皮細小等軸晶區(qū)（激冷層） ?其厚度約 2～ 5mm，它是在結晶器彎月面處冷卻速度最高的條件下形成的。澆注溫度越高，激冷層就約薄；澆注溫度低激冷層就厚些。 ⑵柱狀晶區(qū) ?基本垂直于鑄坯表面（約上傾 10176。 ）。柱狀晶的發(fā)展不規(guī)則，在某些部位可能會貫穿鑄坯中心形成穿晶結構。對于弧形連鑄機，鑄坯低倍結構具有不對稱性。由于重力作用，晶體下沉，抑制了外弧側柱狀晶生長，故內弧側柱狀晶比外弧側要長，所以鑄坯內裂紋常常集中在內弧側。 ?澆注溫度、冷卻條件等對組織進去生長均有影響。澆注溫度高，柱狀晶帶就寬；二冷區(qū)冷卻強度加大，將增加溫度梯度，也促進柱狀晶發(fā)展；鑄坯斷面增大，則減小溫度梯度，從而減小柱狀晶的寬度。 ⑶中心等軸晶區(qū) ?樹枝晶較粗大且呈不規(guī)則排列，中心區(qū)有可見的不致密的疏松和縮孔并伴隨有元素的偏析（如 S、 P、 Mn、 C）。 二 .連鑄坯非正常的凝固結構 1.“ 小鋼錠”結構 由于二冷區(qū)冷卻的不均勻性導致柱狀晶的不穩(wěn)定生長，在鑄坯縱斷面中心常常出現(xiàn)每隔 5～ 10cm有規(guī)則的“凝固橋”的形成，并伴隨有疏松和縮孔，稱為“小鋼錠結構”。 ?形成過程： ⑴柱狀晶開始均勻生長； ⑵由于鑄坯傳熱的不穩(wěn)定性，導致局部區(qū)域柱狀晶優(yōu)先生長； ⑶在某一局部區(qū)域兩邊相對生長的柱狀晶連接，或者等軸晶的下落，被柱狀晶捕集而形成 “ 搭橋 ” ； ⑷液相穴內鋼液被 “ 凝固橋 ” 分開，橋下面的殘余鋼液凝固時要收縮，得不到上面鋼水的補充而形成疏松或縮孔，并伴隨有嚴重的中心偏析。 “ 小鋼錠”結構： 1— 柱狀晶均勻生長； 2— 某些柱狀晶優(yōu)先生長； 3— 柱狀樹枝晶搭接成“橋”； 4— “ 小錠”凝固并產(chǎn)生縮孔； 5— 實際鑄坯的宏觀結構 V形偏析的形成 ⑴柱狀晶生長，在凝固前沿的晶體熔化使過熱度消失。 ⑵液相穴局部區(qū)域處于過冷狀態(tài)，等軸晶可以在液相中存在，并在凝固前沿下沉。 ⑶柱狀晶向等軸晶過渡，兩相區(qū)中的自由晶體成長為等軸晶。 ⑷中心區(qū)液體逐漸消失成為糊狀區(qū)。 ⑸中心糊狀區(qū)液體失去流動性，但液體可在樹枝晶間滲漏。 ⑹中心區(qū)流動通道開始形成。 ⑺中心區(qū)的通道提供了流動的驅動力。 ⑻中心區(qū)完全凝固形成了 V形偏析。 ?“V” 偏析形成： 三 .鑄坯凝固結構的控制 ⑴等軸晶 A．組織致密； B．強度、縮性、韌性較高，加工性能良好； C．成分、結構均勻，無明顯的方向性。 ⑵ 柱狀晶 A．柱狀晶的主枝干較純，而晶間偏析嚴重。熱變形后由于枝晶偏析區(qū)被延伸，使組織帶有條帶狀特征。使鋼的力學性能具有明顯的方向性，特別是鋼的橫向性能降低。 B．由于雜質（ S、 P夾雜物）的沉積，在柱狀晶交界面構成了薄弱面，是裂紋易擴展的部位，加工時易開裂。 C．柱狀晶充分發(fā)展時形成穿晶結構，中心疏松、中心偏析嚴重。 （擴大等軸晶抑制柱狀晶） ⑴控制鋼水在較低的過熱度條件下澆注。 ⑵結晶器加入微型冷卻劑。 ⑶噴吹金屬粉末。 ⑷控制二冷區(qū)冷卻水量（減小二冷水量）。 ⑸加入形核劑。 ⑹采用電磁攪拌技術。 ?過熱度對凝固結構的影響 演講完畢，謝謝觀看！
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