一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法，包括如下步驟：1)選定坩堝，并根據(jù)鋼帶喂入比選擇與鑄造模具相適合的鋼帶，所述鋼帶喂入比為鋼帶橫截面積與坩堝的鑄型橫截面積的比值；2)用支架將所述鋼帶固定在坩堝的中部，并使鋼帶的端部與坩堝的底部保持一定距離；3)把過(guò)熱的鋼液澆入插有鋼帶的鑄型中，過(guò)熱的鋼液用于熔化鋼帶，且保證鋼帶能形成共熔體，不會(huì)以固體形式殘留于坯體中；4)進(jìn)行組織分析，觀察組織偏析情況、晶粒大小和等軸晶比例。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)控制鋼帶厚度、鋼帶喂入位置和澆注溫度等工藝參數(shù)，可以制備出高等軸晶率、細(xì)小的晶粒尺寸和較低偏析度的鑄態(tài)組織。

Casting method for improving ingot grain size and tissue segregation

The invention discloses a method for casting ingot to improve the grain size and microstructure segregation, which comprises the following steps: 1) selected and fed into the crucible, according to strip steel ratio selection and casting mold suitable, the strip feeding ratio of cross sectional area for cast steel cross sectional area and crucible; 2 with the steel bracket) fixed in the crucible of the middle and the end of the strip and the bottom of the crucible to maintain a certain distance; 3) the molten steel is poured into the mold hot strip is inserted in the liquid steel superheat for molten steel, which can form a eutectic strip, not as solid residue in the green body; 4) organizational analysis, observation of tissue segregation and grain size and the proportion of equiaxed grains. By controlling the technological parameters such as the thickness of the steel band, the feeding position of the steel band and the pouring temperature, the casting structure with higher axial crystal ratio, fine grain size and lower segregation degree can be prepared.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及碳鋼模鑄
，具體地說(shuō)，特別涉及到一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法。
技術(shù)介紹
大型鍛件的生產(chǎn)工藝流程一般為：冶煉—鑄錠—加熱—鍛造—鍛后熱處理。其中冶煉和鑄錠是決定鍛件質(zhì)量水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，鋼錠質(zhì)量的好壞直接影響到鍛件的質(zhì)量好壞。生產(chǎn)中鋼錠總會(huì)形成這樣那樣的凝固缺陷，比如縮孔、疏松、夾雜、偏析和晶粒粗大等，大型鋼錠中的凝固缺陷尤其明顯。這些缺陷的存在會(huì)影響金屬宏觀和微觀的熱變形行為，使鍛造過(guò)程中金屬坯料內(nèi)部的變形分布不均勻，導(dǎo)致拉應(yīng)力的產(chǎn)生，當(dāng)其足夠大時(shí)，會(huì)萌生新的裂紋或使原有的裂紋擴(kuò)展，最終引起鍛件報(bào)廢。在澆注的過(guò)程中把鋼帶喂入鋼液中，可以改變鋼液中的溫度場(chǎng)，降低熔體過(guò)熱度、增加晶核數(shù)量細(xì)化晶粒，同時(shí)可以減少柱狀晶，減輕鑄錠中心偏析和疏松，改善鑄錠質(zhì)量。到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)連鑄結(jié)晶器喂帶技術(shù)進(jìn)行過(guò)研究，但除了部分理論計(jì)算方面略有報(bào)道，其他相關(guān)內(nèi)容均對(duì)外保密，若把喂帶技術(shù)應(yīng)用到模鑄中去，同樣可以大大提高鑄錠質(zhì)量，但對(duì)這方面的相關(guān)報(bào)道很少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法，通過(guò)控制鋼帶厚度、鋼帶喂入位置和澆注溫度等工藝參數(shù)，可以制備出高等軸晶率、細(xì)小的晶粒尺寸和較低偏析度的鑄態(tài)組織。本專(zhuān)利技術(shù)所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法，包括如下步驟：1)選定坩堝，并根據(jù)鋼帶喂入比選擇與鑄造模具相適合的鋼帶，所述鋼帶喂入比為鋼帶橫截面積與坩堝的鑄型橫截面積的比值；2)用支架將所述鋼帶固定在坩堝的中部，并使鋼帶的端部與坩堝的底部保持一定距離；3)把過(guò)熱的鋼液澆入插有鋼帶的鑄型中，過(guò)熱的鋼液用于熔化鋼帶，且保證鋼帶能形成共熔體，不會(huì)以固體形式殘留于坯體中；4)進(jìn)行組織分析，觀察組織偏析情況、晶粒大小和等軸晶比例。進(jìn)一步的，所述鋼液的過(guò)熱溫度為30℃。進(jìn)一步的，所述鋼帶端部距離坩堝的底部50mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果如下：本專(zhuān)利技術(shù)具有顯著進(jìn)步，通過(guò)合理控制過(guò)熱度和喂入比等工藝參數(shù)，便可制備出具有低偏析度，小的晶粒尺寸和高的等軸晶率的碳鋼，改善了鑄錠質(zhì)量，有利于進(jìn)一步的后續(xù)加工。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)所述的鋼帶喂入比為0.24％的鑄造組織示意圖。圖2為本專(zhuān)利技術(shù)所述的鋼帶喂入比為0.96％的鑄造組織示意圖。圖3為本專(zhuān)利技術(shù)所述的鋼帶喂入比為0％的鑄造組織示意圖。具體實(shí)施方式為使本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本專(zhuān)利技術(shù)。實(shí)施例11)選用鑄型尺寸為255mm(長(zhǎng))×225mm(寬)×245mm(高)。2)選用鋼帶成分見(jiàn)表1，尺寸為500mm(長(zhǎng))×70mm(寬)×2mm(厚)，鋼帶喂入比為0.24％。3)用支架把鋼帶固定在坩堝(耐火磚材料)中部，鋼帶端部距離坩堝底部50mm。4)把過(guò)熱度為30℃的鋼液(成分見(jiàn)表2)澆入插有鋼帶的鑄型中。該工藝得到的等軸晶比例為48％，晶粒尺寸為8mm，偏析度為0.981。組織特征見(jiàn)圖1。實(shí)施例21)選用鑄型尺寸為255mm(長(zhǎng))×225mm(寬)×245mm(高)。2)選用鋼帶成分見(jiàn)表1，尺寸為500mm(長(zhǎng))×70mm(寬)×8mm(厚)，鋼帶喂入比為0.96％。3)用支架把鋼帶固定在坩堝(耐火磚材料)中部，鋼帶端部距離坩堝底部50mm。4)把過(guò)熱度為30℃的鋼液(成分見(jiàn)表2)澆入插有鋼帶的鑄型中。該工藝得到的等軸晶比例為68％，晶粒尺寸為4.5mm，偏析度為0.922。組織特征見(jiàn)圖2。實(shí)施例31)選用鑄型尺寸為255mm(長(zhǎng))×225mm(寬)×245mm(高)。2)選用鋼帶喂入比為0％。3)用支架把鋼帶固定在坩堝(耐火磚材料)中部，鋼帶端部距離坩堝底部50mm。4)把過(guò)熱度為30℃的鋼液(成分見(jiàn)表2)澆入插有鋼帶的鑄型中。該工藝得到的等軸晶比例為38％，晶粒尺寸為10.2mm，偏析度為0.99。組織特征見(jiàn)圖3。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)掌握鋼帶在鑄型中的熔化規(guī)律，鋼帶喂入比(鋼帶橫截面積與鑄型橫截面積的比值)、過(guò)熱度等工藝參數(shù)對(duì)制備不同組織特征碳鋼的影響機(jī)理，不斷摸索規(guī)律，從而大大優(yōu)化了工藝過(guò)程，制備出具有低偏析度，小的晶粒尺寸和高的等軸晶率的碳鋼。表1鋼帶的化學(xué)成分(wt％)表2鋼液的化學(xué)成分(wt％)理想的工藝參數(shù)為：過(guò)熱度：30℃，喂入比：1％。以上顯示和描述了本專(zhuān)利技術(shù)的基本原理、主要特征和本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本專(zhuān)利技術(shù)不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的原理，在不脫離本專(zhuān)利技術(shù)精神和范圍的前提下，本專(zhuān)利技術(shù)還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本專(zhuān)利技術(shù)范圍內(nèi)。本專(zhuān)利技術(shù)要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟：1)選定坩堝，并根據(jù)鋼帶喂入比選擇與鑄造模具相適合的鋼帶，所述鋼帶喂入比為鋼帶橫截面積與坩堝的鑄型橫截面積的比值；2)用支架將所述鋼帶固定在坩堝的中部，并使鋼帶的端部與坩堝的底部保持一定距離；3)把過(guò)熱的鋼液澆入插有鋼帶的鑄型中，過(guò)熱的鋼液用于熔化鋼帶，且保證鋼帶能形成共熔體，不會(huì)以固體形式殘留于坯體中；4)進(jìn)行組織分析，觀察組織偏析情況、晶粒大小和等軸晶比例。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于改善鑄錠晶粒大小和組織偏析的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟：1)選定坩堝，并根據(jù)鋼帶喂入比選擇與鑄造模具相適合的鋼帶，所述鋼帶喂入比為鋼帶橫截面積與坩堝的鑄型橫截面積的比值；2)用支架將所述鋼帶固定在坩堝的中部，并使鋼帶的端部與坩堝的底部保持一定距離；3)把過(guò)熱的鋼液澆入插有鋼帶的鑄型中，過(guò)熱的鋼液用于熔化鋼帶，...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙素，韋東來(lái)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海電機(jī)學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31