根据中心偏析产生机理,导致铸坯产生中心偏析影响的因素主要为以下3个方面:
(1) 元素本身的影响
溶质元素在铁中的溶解度差异。为减小因元素偏析导致的对产品性能的影响,要求我们在产品工艺设计时必须考虑偏析元素含量的控制。对于低碳合金钢刘洋等人的研究表明:对于含碳量在0.1%以下的微合金化钢,其他工艺条件相同时,在此范围内随着C含量的增加由于凝固过程选分结晶的作用,中心偏析程度也逐渐加重;对于强偏析元素S、P 当钢中S 含量在40ppm以上,P在100ppm以上,随着S、P的增加,中心偏析明显加重。
(2) 工艺参数的影响
过热度的影响:传统采用低过热度浇铸增加铸坯中心等轴晶组织来避免中心偏析线的形成。此做法观点认为,低的过热度浇注,可使凝固末端较快获得过冷度以提供大量的等轴晶核,生成等轴晶网络,阻止富集溶质在中心聚集。同时避免因柱状晶塔桥导致的偏析和疏松,减轻中心偏析。依靠低过热度生成的等轴晶来改善中心线偏析取得了一定效果。为扩大铸坯中心等轴晶区的宽度,浇铸中包过热度一味降低,甚至接近液相线温度,过低的中包钢水过热度不但不利于夹杂物的上浮还势必影响连铸生产的顺行。
拉速的影响:拉速增加,铸坯坯壳厚度变薄,抵抗辊子变形的能力减弱,易引起鼓肚抽吸枝晶间富集溶质,增加偏析。另根据赖朝彬等人对板坯二次枝晶臂间距与中心碳偏析的研究表明,随拉速增加,会使铸坯凝固过程中二次枝晶臂间距增加,大的二次枝晶臂间距促进富集溶质向中心渗透率,恶化中心偏析。
二次冷却的影响:冷却强度增大,铸坯凝固速度加快,易于生成枝晶间距小的凝固组织,提高二冷强度可使二次枝晶臂间距减小,富集溶质向铸坯中心渗透的几率减小,中心偏析减小。
(3) 铸机设备精度的影响
铸机对弧精度不良或者随运行时间的推移辊缝开口度出现偏差都将会导致铸坯凝固过程中鼓肚严重,加重铸坯偏析。
——本文摘自论文文献综述