连铸工艺参数对高碳钢小方坯枝晶结构的影响

摘要

本研究建立二维凝固传热模型,模拟高碳钢小方坯连铸过程的热状态,讨论拉速和二冷区冷却强度对铸坯温度场、一次枝晶间距(λ1)和柱状晶向等轴晶转变(CET)的影响.对不同工况下生产的铸坯进行枝晶侵蚀实验,将实验测定的二次枝晶间距(λ2)与前人经验公式的计算值对比,分析不同连铸工艺参数(拉速、比水量、轻压下量)对λ2的影响.结果表明,在小方坯厚度方向,距铸坯表面20mm处已经不存在回温现象,且距小方坯表面越远,回温越滞后.在其他工艺条件相同时,随拉速增大,凝固前沿的冷却速率和温度梯度减小,λ1略有增大,CET转变提前,等轴晶率变大,λ2增大.在其他工艺条件相同时,随二冷比水量的增大,凝固前沿的冷却速率和温度梯度变大,λ1和λ2均变小,等轴晶率降低.