本文以攀鋼和寶鋼生產(chǎn)的亞共析微合金鋼為研究對象,通過高溫共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)模擬了連鑄過程中鋼液在結(jié)晶器內(nèi)的初始凝固,奧氏體向鐵素體相變以及鑄坯表層在二冷段的熱循環(huán)過程。對微合金鋼凝固過程中鐵素體對原始奧氏體的影響、奧氏體向鐵素體相變以及鐵素體對雙相變細(xì)化原始奧氏體晶粒的影響等方面展開了深入地研究;同時(shí),針對熱拉伸實(shí)驗(yàn)通過熱塑性損失來表征微合金鋼連鑄坯表面橫裂紋形成傾向的不足,建立了表征鑄坯橫裂紋敏感性的高溫組織模型,提出了微合金鋼鑄坯表面橫裂紋敏感性判據(jù)。論文主要研究特點(diǎn)及研究結(jié)果概括如下:(1)通過CLSM動(dòng)態(tài)原位觀察了微合金鋼初始凝固冷卻過程中原始奧氏體晶粒長大過程,分析了冷卻速度對?枝晶臂間距的影響,建立了奧氏體晶界遷移率與冷卻速度的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有奧氏體生長模型進(jìn)行了修正。研究表明:當(dāng)冷卻速度小于4℃/s時(shí),?枝晶臂間距隨冷卻速度的增加急劇變小,而大于4℃/s時(shí),?枝晶臂間距隨著冷卻速度的增加變化平緩;晶界遷移率隨冷卻速度的增大而減小,與冷卻速度呈指數(shù)關(guān)系;修正后的奧氏體生長模型實(shí)現(xiàn)了大冷卻速度下原始奧氏體晶粒尺寸的預(yù)測,其預(yù)測誤差在10%以內(nèi)。(2)對鑄坯...

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.3第三脆性區(qū)塑性槽形成示意圖

ratureplasticcurveoftypicalcarbonsteel[16]B.Mintz等人[19-23]對第三脆性區(qū)與橫裂紋的關(guān)系做過詳細(xì)而深入的研究。如圖1.3所示，其主要觀點(diǎn)認(rèn)為：在低于Ae3溫度形成塑性槽的原因是應(yīng)變誘導(dǎo)先共析鐵素體沿奧氏體晶界....

圖1.7微合金鋼的高溫晶間斷裂機(jī)理[46]

然而在連鑄過程中，微合金元素的析出也會(huì)破壞鋼的高溫?zé)崴苄远�使鑄坯敏感性增加。關(guān)于微合金鋼中鈮、釩、鈦等元素對鋼的高溫?zé)崴苄缘挠绊�，外大量學(xué)者對此進(jìn)行了詳細(xì)的研究[34-45]，可簡要概括如下：1）鈮元素對鑄坯熱塑性影響較大，易與鋼中的碳和氮元素形成Nb(C，N)細(xì)的Nb(C，....

圖1.8不同二冷控制條件下鑄坯表面溫度[48]

合金鋼連鑄坯表面橫裂紋的控制問題已得到了許多研究者的關(guān)注，要是根據(jù)橫裂紋發(fā)生的特征來研究橫裂紋發(fā)生的機(jī)理，以此來制定施。根據(jù)鑄坯橫裂紋發(fā)生的溫度特征以及組織特征，目前對橫裂紋路主要分為兩種：一種是控制鑄坯溫度使得彎曲或矯直過程中鑄坯三脆性區(qū)，避免鑄坯受外力作用時(shí)處于塑性凹槽。另一....

圖1.9倒角結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意圖

或矯直區(qū)間時(shí)，表層溫度盡可能低于第三脆性區(qū)下限溫度配水制度盡可能的最小化，使鑄坯表層溫度在進(jìn)入彎曲或性區(qū)上限溫度。兩種方法鑄坯表面溫度如圖1.8所示。由于藝難以實(shí)現(xiàn)，目前現(xiàn)有連鑄機(jī)均趨向于采用較快拉速和弱大多實(shí)踐表明鑄坯表面橫裂紋有明顯地降低。雖然鑄坯寬到了解決，但是鑄坯角部....

本文編號(hào)：4055792