26CrMoVTiB钢凝固特性的研究及连铸工艺优化

发布时间：2020-05-07 15:21

【摘要】：26CrMoVTiB钢是国内某大型钢厂生产的一种石油套管钢,对铸坯质量要求较严格。由于生产的26CrMoVTiB钢存在内部缩孔、中心疏松、偏析、中心等轴晶率偏低等缺陷,大大降低了石油套管钢的耐腐蚀性,严重影响了产品的生产合格率。本论文以Φ178mm圆坯作为研究对象,对26CrMoVTiB钢的凝固特性进行研究,通过ProCAST模拟软件对圆坯凝固过程进行模拟,在此基础上对圆坯连铸工艺参数进行优化,并提出能使末端电磁搅拌起作用的连铸工艺方案及合理性建议。在26CrMoVTiB钢的凝固特性研究中,发现26CrMoVTiB钢的流动性一般,导致充型能力较差;体收缩和线收缩量较大,凝固时易产生缩孔和疏松等缺陷;确定了该钢种相变临界点,并绘制了 CCT曲线图,为改善连铸圆坯质量和加工热处理提供了依据。基于有限差分法,利用ProCAST模拟软件,建立了圆坯凝固传热数学模型,模拟的铸坯表面温度与现场实测温度误差≤1.81%,说明所建立的凝固传热模型精度较高。在凝固传热温度场基础上建立CAFE模型,模拟结果的等轴晶率相对误差为0.8%,所建立的CAFE模型比较吻合。结合现场工艺模拟,得出该钢种过热度波动范围大,使柱状晶发达,加重了连铸坯的宏观偏析;结晶器出口铸坯表面温度过低(T900℃),二冷一段和二段铸坯表面温度回温速率过高;末搅位置处连铸坯凝固率过高,起不到有效搅拌作用。26CrMoVTiB钢连铸坯微观组织模拟结果表明,其它工艺条件不变的情况下,随着过热度的减小,晶粒数量增加,铸坯等轴晶率提高;拉速增大对等轴晶率的影响较小;适当降低二冷水冷却强度,能显著提高铸坯的等轴晶率。针对26CrMoVTiB钢连铸工艺存在的问题,优化后,26CrMoVTiB钢连铸坯表面温度分布合理,二冷各段连铸坯表面温度变化平缓,中心等轴晶率提高。末端电磁搅拌位置铸坯的凝固率满足末端电磁搅拌工艺对铸坯液芯直径的要求。
【图文】：

该方法的思路就是设计确定出适合该钢种的目标表面温度曲线，然后来耦合出与铸逡逑坯表面实际温度比较吻合的表达式，其中二冷区各段水量的控制参数设为Ａ、Ｂ、Ｃ，，逡逑建立符合２邋＝邋ＪＦ２邋＋邋１ＢＦ邋＋邋（：的一元二次方程式的数学模型。图１．１是参数控制法结构示逡逑意图［丨９—２丨］。逡逑Ｉ邋１逡逑ｉ邋：逦，逦，逦，逦，逦，逦，逡逑１逡逑Ｉ典费：Ｉ逡逑■邋１邋■邋（逦，邋１邋？’邋■逡逑Ｉ逦｜￣Ｈ邋＾４：邋Ｉ逦Ｈ邋ｕ邋兑？ＭＸ邋衣衡狭热＜邋Ｓ邋｜逡逑——Ｉ—…．逦逦逡逑［￣￣｜逦Ｈ邋比校邋Ｈ逦逡逑－－．－１．．．…逡逑逦１邋丨和水５１：邋Ｉ邋Ｉ邋ｎ．ｉ邋Ｉ逡逑逦Ｉ逦逡逑｜邋丨＞５＞？￥？Ａ．邋Ｂ．邋Ｃ邋］？逦逡逑ｌ邋■逡逑逦Ｑ＾ＡＹ

机选择晶粒晶向［３８＿３９］。概率方法具有代表的是蒙特卡罗法和元胞自动机法。其中蒙特卡逡逑罗法是依随机抽样为主要的手段，后来加拿大皇后大学Ｚｈｕ和Ｓｍｉｔｈ等人［４０］在蒙特卡罗逡逑法的基础上对凝固组织进行模拟，得到了典型的晶区组织，如图１．６所示。英国Ｓｗａｎｓｅａ逡逑大学Ｂｒｏｗｎ和Ｓｐｉｔｔｌｅ［４１］模拟组织形成的时候揭示了过热度、液相线斜率、合金成分及模逡逑型温度对固溶物中颗粒结构的影响。逡逑－１１－逡逑
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF777

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;重要的连铸工艺技术[J];涟钢科技与管理;2010年03期

2 ;冶炼、连铸工艺与装备技术方向——重要研究进展之三[J];连铸;2016年06期

3 ;关于召开《第四届全国连铸工艺技术学术年会》的通知[J];连铸;2017年05期

4 金红;潘毓安;苏建斌;;上引连铸工艺在银基电触头材料生产中的应用[J];电工材料;2009年01期

5 ;本钢首创全连铸工艺生产823钢[J];本钢技术;2008年05期

6 ;连铸工艺的无氟技术[J];钢铁研究;2002年01期

7 隆国;连铸工艺的无氟技术[J];钢铁;2001年03期

8 牛琳霞;李学仁;;苏联连铸钢协调会议概况[J];钢铁研究;1987年02期

9 张永治;运用“一器二模”新工艺 提高水平连铸产量[J];特种铸造及有色合金;1988年06期

10 马文元;合金钢连铸工艺控制与铸机装备技术的特点[J];炼钢;1988年01期

相关会议论文 前10条

1 张扩军;柴立元;;15Cr2Ni3NoW顶头用钢的全水平连铸工艺技术开发[A];圆坯和方圆坯连铸技术研讨会资料汇总[C];2004年

2 刘波;;38CrMoAl的连铸工艺实践[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年

3 梁贺;臧勃林;吴春京;;双金属气压顶出充芯连铸工艺的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

4 ;不锈钢方圆坯连铸工艺开发(讲稿)[A];2008年不锈钢连铸技术交流会论文集[C];2008年

5 汪开忠;孙维;;09CuPCrNi-A耐候钢异型坯连铸工艺研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

6 刘兴洪;傅金明;;12Cr1MoVG生产控制夹杂物的连铸工艺实践[A];2008年全国炼钢——连铸生产技术会议文集[C];2008年

7 汪洪峰;王勇;;钢的初始凝固特性与连铸工艺[A];第十一届中国钢铁年会论文集——S02.炼钢与连铸[C];2017年

8 潘时松;袁广英;任海;张创举;;宽厚板生产45钢连铸工艺研究[A];2012年全国炼钢—连铸生产技术会论文集（下）[C];2012年

9 轩宗宇;常凤;李秀;孙志魁;;优化连铸工艺 提高硬线钢质量[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年

10 徐国栋;胡会军;;板坯连铸专业化生产与精细化控制[A];2014年全国炼钢—连铸生产技术会论文集[C];2014年

相关重要报纸文章 前10条

1 冬玫;十张“绿卡”闯世界[N];科技日报;2001年

2 ;连铸工艺的无氟技术[N];中国冶金报;2001年

3 徐丽萍;攀钢采用连铸工艺成功生产LZ50钢[N];中国冶金报;2012年

4 张玉环 朱荣 陈永峰;连铸工艺生产T13钢关键技术研究[N];世界金属导报;2015年

5 单佳;连铸工艺用电磁力的研究和今后展望[N];世界金属导报;2001年

6 廖明 周远华;优化冶炼、连铸工艺 提高含Nb钢品种质量[N];世界金属导报;2002年

7 杨雄飞;电炉-真空脱气-连铸工艺终点氮含量的控制[N];世界金属导报;2008年

8 唐诗全;攀钢采用连铸工艺生产高压无缝气瓶用钢[N];中国工业报;2006年

9 肖英龙;日本连铸工艺中电磁力应用技术[N];中国冶金报;2006年

10 孙维 汪开忠 苏世怀;Nb微合金化钢异型坯连铸工艺的优化[N];世界金属导报;2002年

相关博士学位论文 前3条

1 赵志刚;高速工具钢（M2）连铸工艺基础研究[D];北京科技大学;2018年

2 初娣;铜包铝加长碳纤维充芯连铸工艺与界面形成机理[D];北京科技大学;2018年

3 黄松林;电磁半连铸工艺参数智能优化与智能控制的研究[D];东北大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 张凯;26CrMoVTiB钢凝固特性的研究及连铸工艺优化[D];东北大学;2015年

2 刘一龙;42CrMo连铸工艺优化及铸坯中心偏析控制[D];安徽工业大学;2018年

3 李沐益;连铸工艺制备多晶硅的热—流模拟[D];大连理工大学;2015年

4 张红亮;超高强铝合金板坯软接触电磁连铸工艺研究[D];大连理工大学;2009年

5 吴瑞祥;冷镦钢盘条制备和组织与性能控制[D];中南大学;2006年

6 石中雪;连铸板坯中间裂纹防止的研究[D];东北大学;2006年

7 肖寒;TP2铜管坯水平连铸工艺缺陷研究[D];大连理工大学;2006年

8 郭鹏;变形镁合金电磁连铸工艺过程的数值模拟[D];大连理工大学;2006年

9 刘玉;连铸坯温度场模拟系统的开发[D];重庆大学;2003年

10 李立勋;连铸工艺双S技术生产高品质铸坯研究与应用[D];辽宁科技大学;2014年

本文编号：2653171