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文檔簡介
1、馬氏體不銹鋼具有強度高和耐蝕性好等特點。其中1Cr13馬氏體不銹鋼主要用作于制作具有較高韌性及受沖擊負荷的零部件,如刃具、葉片、水壓機閥、結構架、螺栓、螺帽等。但其在連鑄生產(chǎn)中鑄坯易出現(xiàn)中心疏松、裂紋和元素偏析等質(zhì)量缺陷,嚴重地影響了產(chǎn)品質(zhì)量。
本文針對國內(nèi)某冶金企業(yè)160mm×160mm的1Cr13馬氏體不銹鋼小方坯連鑄坯生產(chǎn)易產(chǎn)生中心偏析、中心疏松和裂紋等質(zhì)量問題,在實驗室開展了電磁攪拌下1Cr13馬氏體不銹鋼模擬澆鑄實驗
2、研究。測試分析了不同電磁攪拌參數(shù)下,實驗鑄型內(nèi)的磁場分布。開展了不同電磁攪拌起始時機、不同冷卻條件、不同攪拌強度和組合電磁攪拌等條件下1Cr13馬氏體不銹鋼澆鑄實驗,制備了80×80×200 mm鑄坯,通過低倍枝晶腐蝕顯示、金相檢驗和SEM等分析,研究了電磁攪拌對1Cr13馬氏體不銹鋼鑄坯的宏觀和微觀凝固組織的影響規(guī)律,探討了電磁攪拌促進鑄坯凝固補縮,打碎晶間“搭橋”,改善1Cr13馬氏體不銹鋼的中心偏析、疏松和裂紋的機理,獲得出以下結
3、論:
(1)在頻率相同的條件下,實驗鑄型內(nèi)的磁場強度隨電流強度增大而增大;在鑄型中心縱向截面和邊緣縱向截面上,磁感應強度在中心點處最大,并且從中心向兩側(cè)方向遞減;在鑄型中心橫截面上,中心點處的磁感應強度最小。
(2)通過在不同起始時機(30s、90s、150s)施加強電磁攪拌,在鑄坯內(nèi)獲得白亮帶,推算坯殼凝固厚度,可獲得1Cr13馬氏體不銹鋼的凝固坯殼生長規(guī)律,其凝固系數(shù)為K=11.02926 mm/min1/2。而
4、且,在緩冷條件下,電磁攪拌起始時機為30s、90s和150s時的液相區(qū)比例分別為68%、42%和25%,可分別模擬連鑄的結晶器、二冷段和末端電磁攪拌階段。在強冷條件下,電磁攪拌起始時機為30s時,液相區(qū)比例為20%,相當于末端電磁攪拌階段;
(3)在緩冷條件下,鋼液凝固速度較低,容易造成偏析和中心疏松;在強冷條件下,鑄坯凝固速度較快,溫度梯度較大,有利于柱狀晶生長,鑄坯中心易形成搭橋,造成中心偏析、中心疏松和晶界裂紋等缺陷;<
5、br> (4)在12Hz頻率下,隨電磁攪拌電流強度的增加,鑄坯等軸晶率提高;但是進一步增加電流強度,等軸晶比率提高并不明顯。合理的電磁攪拌參數(shù)為12Hz,250A。采用M-EMS和F-EMS組合電磁攪拌不僅可以顯著提高1Cr13鋼的等軸晶比率,還能消除因過度攪拌帶來的白亮帶,顯著改善鑄坯中心區(qū)的質(zhì)量。施加電磁攪拌也使1Cr13鋼晶粒細小均勻,并使C、Cr元素分布更加均勻,減輕偏析;
(5)實驗中發(fā)現(xiàn),在強冷或局部強冷條件下,
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