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《外加物理场对钢液凝固组织及性能的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2010(S1)重型机械45外加物理场对钢液凝固组织及性能的影响张西锋1,魏颖娟2,宋美娟1,袁守谦3(1中国重型机械研究院有限公司,陕西西安710032;2陕西冶金设计研究院有限公司,陕西西安710032;3西安建筑科技大学,陕西西安710055)摘要:本文论述了磁场、电场及超声波三种外加物理场对钢液凝固组织和性能的影响:可以提高钢液凝固的形核率,增加等轴晶,减少柱状晶,提高成品材料机械性能。分析了外加物理场对钢液凝固组织的影响机理。最后,展望外加物理场对钢液凝固组织的影响的发展。关键词:电脉冲;超声波;磁场;凝固中图分类号:TG14文献标识码:A文章编号:1001-196X(20
2、10)S1-0045-07Theeffectsofappliedphysicalfieldforsolidificationstructureandpropertyofmoltensteel1,WEIYing-juan2,SONGMe-ijuan1,YUANShou-qian3ZHANGX-ifeng(1ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo.,Ltd.,Xian710032,China;2ShaanxiMetallurgicalDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd.,Xian710032,China;3
3、XianUniversityofArchitectureandTechnology,Xian710055,China)Abstract:Theeffectsofappliedphysicalfieldwhichincludemagneticfield,electricalfieldandultrasonicwavesforsolidificationstructureandpropertyofmoltensteelhavebeendescribedindetail.Themechanismofaffectingappliedphysicalfieldonsolidifications
4、tructureofmoltensteelhasbeenanalyzed.Finally,thedeve-lopingtrendofaffectingappliedphysicalfieldonsolidificationstructureofmoltensteelisprospected.Keywords:electricpulse;ultrasonicwaves;magneticfield;clotting1前言综合性能,减轻后续加工负担,并且该技术具有易于控制、设备简单、操作方便、投资少、效果提高钢材的强度、韧性、延展性、加工性能显著、无污染等优点,受到冶金工作者的关注。以及使
5、用寿命是21世纪钢铁工业的重要奋斗目为此本文对三种外加物理场改善钢液凝固组织的标之一。传统方法是通过提高钢中的合金元素总技术进行了介绍,并对其改善钢液凝固组织机理量来达到目的,但这样不仅会对冶炼工艺及设备进行了详细分析。提出更高的要求,增加炼钢的生产成本,而且只能提高钢铁材料某一方面的性能。而对钢液凝固施加电场、磁场及超声波三种外加物理场,可提2物理场对钢液凝固组织和性能的影响高钢液凝固的形核率,增加等轴晶,减少柱状21电场对钢液凝固组织和性能的影响晶,减少铸坯夹杂、偏析等质量问题,提高材料电场改善钢液凝固组织技术是指在钢液凝固过程中或凝固前施加选定的电流(如:脉冲电流、直流电流、交
6、流电流等)来控制钢液凝固组收稿日期:2010-04-19;修订日期:2010-04-29织和性能的技术作者简介:张西锋(1981-),男,硕士,中国重型机械研究院有限公司工程师。简单、操作方便、投资少、效果显著等优点,是46重型机械2010(S1)一种绿色凝固细晶新技术的励磁电流不同,电磁场可分为直流磁场、交流[3-4]。选用脉冲电流细化金属凝固技术能取得较为理想的效果,一方面磁场和脉冲磁场。直流磁场主要是靠磁场和电场可以减小电流细晶技术应用中电路负荷过大的问交互作用产生与钢液运动方向相反的电磁力,利题,另一方面可减小电流在液态金属中产生的焦用电磁力来达到对钢液的不同作用效果,主要有
7、耳热,并能有效地利用脉冲电流对金属液的扰动电磁制动,驱动流体和电磁离心铸造。其中电磁作用来改善凝固组织[5]。目前脉冲电场已成功[5]。目前脉冲电场已成功制动已较好的应用在连续铸钢生产实践中,如在在45钢[6-7]、HRB335螺纹钢[4,8]、09CuPCrNi[6-7]、HRB335螺纹钢[4,8]、09CuPCrNi板坯连铸机结晶器宽面浸入式水口区域设置与水钢[9]、Cr18Ni9Ti不锈钢[10]等钢中进行了试验研[9]、Cr18Ni9Ti不锈钢[