13Cr鋼連鑄造凝固特性研究及凝固傳熱模擬.pdf

1、大方坯連鑄機主要澆鑄優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼等對內(nèi)部質(zhì)量要求嚴格的鋼種，在澆注過程中容易出現(xiàn)裂紋、疏松和偏析等質(zhì)量缺陷。本文以國內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)的320mm×425mm大方坯連鑄機作為研究對象，對高鉻合金鋼(L80-13Cr)的凝固特性進行研究，通過ProCAST模擬軟件對大方坯凝固傳熱過程進行模擬，并在此基礎(chǔ)之上對大方坯連鑄工藝參數(shù)提出合理性建議。
　　在凝固特性的研究中，對13Cr鋼的成分與組織、凝固溫度區(qū)間、流動性、體收縮、線收縮和膨

2、脹性能幾方面性質(zhì)進行了測定和分析。研究發(fā)現(xiàn)13Cr鋼凝固溫度區(qū)間較大，流動性較差，導(dǎo)致充型能力很差;體收縮和線收縮量較大，凝固時易產(chǎn)生縮孔和疏松等缺陷;13Cr鋼奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的起始溫度和終止溫度較低(95～268℃)，建議注意連鑄坯出保溫坑的溫度應(yīng)該低于上述溫度區(qū)間，使馬氏體轉(zhuǎn)變完全。
　　利用ProCAST模擬軟件，采用邊界條件移動法對大方坯連鑄凝固傳熱進行模擬。結(jié)合現(xiàn)場連鑄生產(chǎn)的冷卻制度及一般對流傳熱公式，運算得出適合1

3、3Cr鋼種的在二冷段的傳熱系數(shù)公式。通過對鑄坯表面溫度分布、液相穴深度和出結(jié)晶器坯殼厚度的分析，確定了13Cr鋼較為合理的大方坯連鑄工藝參數(shù)。
　　在對凝固傳熱參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場低倍檢測結(jié)果提出了13Cr鋼CET轉(zhuǎn)變曲線方程。在CET曲線上可以看出，在鋼中溶質(zhì)濃度一定的條件下，液相溫度梯度GL越小、凝固速率R越大，越有利于柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變。
　　根據(jù)13Cr鋼的凝固收縮率和實測的熱膨脹系數(shù)，結(jié)合連鑄實績，分析計算