钢液凝固与连续铸造.ppt

（3）影响显微偏析的因素： －冷却速度 －溶质元素的偏析倾向 －溶质元素在固相中的扩散速度 表7－1在铁中元素的值 元素 K 值 计算值 试验值 1－k Cr W Co Mn Ni Mo Si Cu N 0.95 0.95 0.90 0.84 0.80 0.80 0.66 0.56 0.28 0.97 － － 0.80 － － 0.85 － 0.85 0.05 0.05 0.10 0.16 0.20 0.20 0.34 0.44 0.72 1.3 凝固的宏观偏析 （1）定义： 由于凝固过程选分结晶的作用，使树枝晶间的液体富集溶质元素，凝固时富集溶质液体的流动导致了区域溶质元素分布的不均匀性，人们把这种化学成分的不均匀性叫宏观偏析或低倍偏析。在连铸坯或钢锭中，可以用化学分析或硫印法显示宏观偏析。 （2）凝固过程液体流动的驱动力 － 注流的动能 －凝固时钢液的收缩 －密度的差异 －凝固过程气体的析出 －外力的作用 （3）连铸坯的中心偏析 连铸坯的中心偏析在纵断面上的硫印图上表现为中心连续的黑线和疏松，在横断面C、S、P元素在中心突然升高。 表8－2连铸板坯中心偏析 ? 取样位置 鼓肚偏析 凝固桥偏析 无鼓肚 有鼓肚 无凝固桥 有凝固桥 板坯边缘C％ 板坯中心C％ 0.203 ? 0.194 0.203 ? 0.269 0.138 ? 0.138 0.002 ? 0.013 4）连铸坯中心偏 析的原因 － 小钢锭理论 －鼓肚理论 （4）宏观偏析的控制 －控制凝固结构 －控制冷却速度 －调整合金成分 －加入形核剂 －电磁搅拌 －防止鼓肚 －轻压下技术 －低温浇铸技术 1.4 钢的高温力学性能 （1）钢在高温下的脆化理论 － 高温脆化区 （凝固温度附近） 已凝固的树枝晶间有液膜存在，液膜 富集S、P等元素。 － 中温脆化区 （900－1200 oC） 奥氏体相变区，奥氏体晶界有过饱和 的S和O存在，并以硫化物或氧化物析 出。 － 低温脆化区 （600－900 oC ） 有γ－α相变，在晶界上有薄膜状铁素体 形成，或有AlN、Nb(CN)、NbN等高熔 点化合物在晶界沉积。 （2）连铸坯裂纹的形成 － 晶界脆化理论 － 晶体移动理论 － 柱状晶区的“ 切口效应” － 硫化物脆性 － 质点沉淀理论 － 凝固收缩 （3）裂纹控制技术 － 弧形连铸机采用多点矫直或 连续矫直技术； － 压缩浇铸技术 － 准确对弧，防止坯壳变形； － 结晶器内坯壳均匀生长技术 － 合理的二次冷却制度 －拉坯力均匀分布 －控制合理的工艺操作参数 （4）凝固收缩 表10－1金属凝固时体积变化 元素 ? 体积变化AV％ ? 元素 ? 体积变化 % ? Al Mg Cd Zn Cu Ag -5.0 -5.1 -4.7 -4.2 -4.1 -3.8 Hg Pb Fe Ca Bl -3.7 -3.5 -2.2 +3.2 +3.3 液体金属凝固时的体积变化包括： － 液体收缩：有过热钢液产生 V1＝ V（TC－TL）α － 凝固收缩：由液态变为固态 V2＝（V－V1）αs αs为凝固收缩率 －固态收缩：固态温度的下降 V3＝（V－ V1 －V2）αt（Ts－To） αt为每降低1℃金属的线收缩率 若低碳钢在1600℃时的密度为7.06 ，固体钢室温密度为7.86 ，则凝固和冷却收缩量为11.3％。它包括： 过热消失时体积收缩 ～1％ 凝固时体积收缩 ～4％ 冷却后的线收缩 7～8％ 过热消失时所产生的体积收缩可以忽略不计，而凝固体积收缩和冷却后的线收缩对钢锭质量有重要影响。 1.5 连铸过程中非金属夹杂物 1.5.1 连铸坯中夹杂物的来源 1.5.2 夹杂物的控制 (3)钢包精炼渣成分控制 不管采用何种精炼方法（如RH、LF、VD），合理搅拌强度和合理精