[發(fā)明專利]一種基于鋼種凝固特性與組織演變規(guī)律的微合金鋼連鑄冷卻控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611008293.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106694834B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉青;竇坤;韓延申;孟令濤;劉少偉;曹玲玲;文艷梅;李有懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D11/124
• 分類號(hào): B22D11/124;B22D11/22
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種基于鋼種凝固特性與組織演變規(guī)律的微合金鋼連鑄坯冷卻控制方法，其特征在于，針對(duì)目標(biāo)鋼種的凝固特性和組織演變規(guī)律，綜合考慮連鑄坯宏觀組織和微觀組織，通過(guò)控制連鑄坯凝固冷卻過(guò)程來(lái)提高連鑄坯中心等軸晶率并提高鑄坯表層組織強(qiáng)度，最終減輕溶質(zhì)中心偏析程度并降低鑄坯表面矯直裂紋的發(fā)生率；根據(jù)上述思路，運(yùn)用Gleeble高溫?zé)崮M實(shí)驗(yàn)獲得不同冷卻速率條件下的斷面收縮率隨溫度變化曲線，以斷面收縮率60％為界定標(biāo)準(zhǔn)，確定第三脆性溫度區(qū)間的范圍，以此為依據(jù)確定二冷四區(qū)鑄坯表面冷卻速率和矯直點(diǎn)處的連鑄坯目標(biāo)表面溫度；同時(shí)，運(yùn)用元胞自動(dòng)機(jī)-有限元法對(duì)連鑄坯凝固組織形成過(guò)程進(jìn)行分析，確定正常工況下的目標(biāo)鋼種連鑄坯柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)位置(CET點(diǎn))，在CET點(diǎn)之前，通過(guò)降低過(guò)熱度和降低二冷三段水量，提高連鑄坯等軸晶晶率，在CET點(diǎn)之后，對(duì)連鑄二冷區(qū)進(jìn)行強(qiáng)冷，促進(jìn)鑄坯表層組織中第二相粒子V(C,N)的均勻析出及鐵素體的均勻分布，以此來(lái)提高鑄坯表層組織強(qiáng)度，同時(shí)避開(kāi)凝固冷卻過(guò)程的第三脆性區(qū)下限；最終，以提高連鑄坯中心等軸晶率和表層微觀組織強(qiáng)度為目的，特制定微合金鋼連鑄方坯冷卻控制策略“低過(guò)熱度澆注+二冷三區(qū)弱冷+二冷四區(qū)強(qiáng)冷”，基于此冷卻控制策略，經(jīng)過(guò)反復(fù)試算，得出YQ450NQR1鋼連鑄方坯冷卻精益控制方案為“過(guò)熱度23℃(原過(guò)熱度37℃)，二冷三區(qū)水量2.6L/min(原二冷三區(qū)水量51.5L/min)，二冷四區(qū)水量165.6L/min(原二冷四區(qū)水量18.4L/min)”；采用此優(yōu)化方案后，二冷四區(qū)連鑄坯表面中心冷卻速率從0.18℃/s提高至1.17℃/s，矯直點(diǎn)位置處的連鑄坯寬面中心溫度由902℃降至729℃，鑄坯表層組織斷面收縮率高于60％，結(jié)合鋼的高溫力學(xué)性能可知，能夠避開(kāi)凝固冷卻過(guò)程的第三脆性區(qū)下限，有助于降低表面裂紋發(fā)生幾率；連鑄坯中心等軸晶率由27.1％提高至31.3％，有助于降低連鑄坯中心偏析。