板坯連鑄的高溫性能研究及組織模擬.pdf

1、連鑄技術(shù)是鋼鐵生產(chǎn)中的重要技術(shù)，研究連鑄坯的高溫性能對指導生產(chǎn)具有十分重要的意義。在連鑄坯的生產(chǎn)中，鋼種的高溫性能是判斷鑄坯是否產(chǎn)生裂紋的重要指標，也是對連鑄過程進行數(shù)值仿真的重要參數(shù)，對改善其凝固冷卻速度，制定二冷動態(tài)輕壓下的相關(guān)參數(shù)具有重要價值。本論文的主要任務(wù)是對板坯連鑄機生產(chǎn)的低合金鋼A和耐候鋼B連鑄坯進行熱物理性能測試和高溫力學性能測試，并將所得的鋼種物性參數(shù)應(yīng)用到連鑄坯溫度場仿真和組織模擬模型中，并結(jié)合實際工藝進行了分析。<

2、br>　　在Gleeble-1500D熱模擬機上進行從600℃到1300℃的高溫拉伸實驗，獲得了兩個鋼種的力學性能參數(shù)。以斷面收縮率為主要指標找出了這兩種鋼的高溫脆性溫度區(qū)，低合金鋼A二次脆性區(qū)出現(xiàn)在725～900℃左右，耐候鋼B二次脆性區(qū)出現(xiàn)在775～950℃左右，確定了低合金鋼A和耐候鋼B連鑄坯在二冷區(qū)及矯直點處的溫度盡可能分別控制在950℃以上和1000℃以上。
　　采用熱膨脹儀DIL402和綜合熱分析儀STA449對兩個鋼

3、種進行熱膨脹性能測試和差熱分析試驗，獲得了兩個鋼種不同溫度下的熱膨脹性能、潛熱、固相線和液相線等熱物理性能參數(shù)，為研究連鑄過程的鑄坯的凝固特性提供了寶貴的資料和依據(jù)。
　　運用實驗得到的鋼種物性參數(shù)和連鑄板坯表面溫度測試的結(jié)果，確定出合適的邊界條件，應(yīng)用到板坯連鑄二次冷卻計算機仿真軟件中，對鋼廠板坯連鑄機的二冷制度進行了優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的實際生產(chǎn)結(jié)果，證明所得鋼種物性參數(shù)對二冷制度的優(yōu)化有十分重要的作用。
　　同時鋼種物性參

4、數(shù)和鑄坯表面溫度測試結(jié)果也是連鑄坯組織模擬的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文將元胞自動機(CA)和有限差分法(FD)結(jié)合起來，建立了連鑄坯凝固時內(nèi)部等軸晶和柱狀晶的隨機形核和生長模型，元胞自動機模擬凝固組織，有限差分法計算溫度分布和溶質(zhì)擴散。通過該模型對三種不同工況下連鑄坯凝固組織的模擬，再現(xiàn)了連鑄坯內(nèi)部組織的演變規(guī)律，對晶粒的隨機形核、晶粒的擇優(yōu)生長、競爭生長以及晶粒的隨機取向有比較好的體現(xiàn)。分析了不同工藝因素對等軸晶和柱狀晶競爭生長的影響，模擬結(jié)