B443NT不锈钢连铸板坯等轴晶控制技术研究

发布时间：2020-05-31 07:58

【摘要】：B443NT不锈钢为宝钢开发的一种超纯铁素体不锈钢,具有极低的碳氮含量并添加Nb和Ti元素以改善耐腐蚀性能和焊接性能。由于该钢种连铸板坯柱状晶组织发达,等轴晶比率较低,导致冷轧和冲压成型过程产生起皱缺陷。因此,如何提高连铸板坯的等轴晶比例,对提高冷轧产品表面质量和成型性能具有重要意义。本文研究了在B443NT成分控制范围内,钢水主要化学成分控制范围内钢水固液两相温度区间的变化;通过热力学计算研究了钢水中不同Ti、N含量下主要形核质点TiN夹杂物的析出温度,并对比了不同析出条件下连铸板坯等轴晶比率变化情况。分析了冷却条件对TiN析出形态的影响以及不同冷却强度对铸坯内部等轴晶比率影响。分析了连铸机二冷段电磁搅拌装置磁场强度分布,线圈电流强度、电流频率、连铸板坯宽度对电磁搅拌效果和最终板坯等轴晶率的影响。通过以上分析内容,发现钢水中C、N、Si、Nb、Ti含量的增加会扩大钢水固液两相温度区间,但由于该钢种成分可调区间狭窄,固液两相温度区间实际扩大范围有限;当控制B443NT不锈钢Ti、N含量在B443NT钢种成分标准范围上限,TiN析出的时机靠近液相线,能显著提高TiN促进形核效果,使连铸板坯等轴晶稳定在50%%%以上;提高铸坯冷却速度,虽有利于形成大量细小TiN质点,但是另一方面会造成铸坯内部温度梯度增加,促进柱状晶快速生长,最终削弱TiN非均匀形核的作用,导致铸坯等轴晶率下降。电磁场强度在板坯宽度方向上基本呈均匀分布,电磁力的大小与线圈电流强度的平方成正比,所以增加搅拌电流有利于提高等轴晶比率;电流频率9Hz左右时电磁力达到最高值。相同条件下,板坯宽度越大,电磁搅拌区域钢液流动速度也越大,搅拌效果相应也越好。
【图文】：

平衡相图,平衡相图,二元合金

图２．１邋Ｆｅ－邋Ｃｒ二元合金平衡相图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｆｅ－邋Ｃｒ邋ｐｈａｓｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑钢钢水中主要元素对铸坯组织的影响，相关领域的起来，主要关注点集中在碳、氮元素对于限制柱状晶

液固两相区,不锈钢,固液两相区,超纯铁素体不锈钢

虽然超纯铁素体不锈钢Ｃ、Ｎ元素含量越低越好，，但受到工艺装备等方面的限制，逡逑目前实际生产中对２０％铬含量不锈钢最低Ｃ、Ｎ控制水平在５0ｘｌ（Ｔ６左右，因此我们对逡逑Ｃ含量５0ｘｌ0＿６和ｌ00ｘｌ0＿６条件下，钢水固液两相区间的变化进行研宄。结果显示，Ｃ逡逑含量由０．００５％增加到０．０１０％，固液两相温度区间由２１°Ｃ提高到２３°Ｃ，增加Ｃ含量有逡逑利于扩大固液两相区，但由于含量控制范围较狭窄，因此实际变化幅度有限。逡逑－１４－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

【参考文献】