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高碳钢连铸板坯高温力学性能

高碳钢连铸板坯高温力学性能
高碳钢连铸板坯高温力学性能

27 卷 第 5 期 2005 10


Vol.27 No.5 Oct. 2005
Journal of University of Science and Technology Beijing
高碳钢连铸板坯高温力学性能
王新华 朱国森 于会香 王万军
北京科技大学冶金与生态工程学院 北京
首钢技术研究院 北京
摘 第
要 第
采用
热模拟试 验机测量了 高碳钢连 铸板坯的高 温力学性 能
得到了
脆性 温度区的温度范围 结果表明 第
脆性温度区脆化的主要原因是晶界部位 脆性温度区脆化的主要原
的低熔点物质在高温下首先熔化 从而导致试样沿晶界开裂 第 析 出导致钢种的塑性恶化 关 键词 分 类号 氮化铝 高温力学 性能 高碳钢 连铸板坯
因是在奥氏体部位析出的网状铁素体导致试样沿晶界开裂 在奥氏体单相区 由于氮化铝的
在连铸技术发展过程中
提高连铸坯质量
钢种
表 1 试样的化学成分(质量分数) Table 1 Chemical composition of the samples
生产优质无缺陷的铸坯一直是冶金工作者孜孜 以求的目标 有统计表明 在铸坯的各类缺陷中 裂纹所占的比例在 以上 而钢的高温力学 性能与裂纹形成有很大的联系 决定着高温下坯 壳所能承受的临界变形的大小 世纪 年代以来 许多学者系统地研究
温度
了钢的高温力学性能及其影响因素 当时冶金技术的限制
但是由于
实验温度
所生产的钢种洁净度较
差 主要表现为钢中的氧 硫和磷含量较高 目前 我国主要钢铁企业都在生产含碳量在 左右的高碳结构钢板坯 这些钢种的洁净度 较高 氧含量小于 硫含量小于 但此类板坯主要的质量问题是内部裂纹和中心 偏析 因此 为了降低裂纹的发生率 为高碳钢板 坯制定合理的冷却制度 有必要对高碳钢的高温 力学性能进行研究
时间 图 1 拉伸实验温度控制示意图 Fig.1 Sketch map of temperature control during tensile tests
采用扫描电镜 金相显微镜对各温度条件下 试样的断口形貌及其组织进行分析 得到断裂发 生原因
1 研究方法
测试试 样取 自于连 铸板坯 试样尺寸为 的化学成分见表 图 高温力学性能测试在 试样
2 测试结果
2.1 抗拉强度的变化 图 为不同实验温度下实验拉断时所承受载 荷的变化情况 可见 钢种 的零强度温度在 左右 此时钢能够承受的拉伸力为零 随 着温度的下降 钢开始能承受微小的拉伸力 表 现出微弱的强度 强度为 度逐渐上升 在 时 钢种 能够承受的 温度进一步降低 试样的抗拉强 之间 抗拉强度的
热应力 应变模拟试验机上进行 测试采用 的加热制度 试样使用氩气保护 采用断面 收缩率表征钢的塑性 抗拉强度表征钢的强度
收稿日期 作者简介 王新华 修回日期 男 教授 博士

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提高比较平缓 温度低于 上升 零强度温度在 承受的强度为
时试样的抗拉强度为 时 试样的抗拉强度急剧 钢种 的 时 试样能够 之间 抗 时试样的抗拉强 时 试样的抗拉
温度 图3 bon steel 高碳钢试样断面收缩率随温度的变化 断面收缩率 钢种 钢种
时的抗拉强度为 左右 在 温度低于
拉强度的提高比较平缓 度为 强度急剧上升 度要略好于钢种 钢种 于
时的抗拉强度为 的零强度温度附近的强 的 和 之间 的高 其主要原因是钢种
由图 可见 钢种
Fig.3 Variation of area reduction with temperature for high car-
元素的含量较钢种 的低 在 时 钢种 的抗拉强度比钢种
和钢种 抗拉强度的差别很小 当温度低 这是钢种 中的 含量比钢种 高的缘故
判定依据
钢从熔点到
之间存在 个脆性 等 的研究表明 当 的第 脆性温度区为 钢 第 脆
温度区 其中第 时出现 而 以
脆性温度区只在应变速率大于
时 铸坯表面裂纹的发生率将大大增加 如 作为判据 钢种 第 种 的第 性温度区为 脆性温度区为
钢种 钢种 抗拉强度
脆性温度区为
3
温度 图2 bon steel 高碳钢试样抗拉强度随温度的变化 Fig.2 Change in tensile strength with temperature for high car-
分析讨论
脆性温度区的脆化原因 以上时 钢种 和 的强度和塑性 在
3.1 第
都很差 主要原因是晶界熔点较低 高温下晶界 首先熔化 当试样承受拉伸应力时 试样沿晶界 开裂被拉断 图 为钢种 可见 和 在 试样断 口的扫描电镜照片 用冰水混合物激冷的 形貌 3.2 第 在 脆性温度区的脆化原因 钢种 和 的塑性都很差 主 由于试样拉断后是
2.2 断面收缩率 的变化 图 为不同实验温度下断面收缩率的变化情 况 可见 钢种 承受的变形增加 于 加到 塑性 在 在 的零塑性温度在 时 为 左右 当温度低 时 增 此时钢的断面收缩率 随着温度降低 钢能够
所以在晶粒的边界上存
在颜色发亮的液膜 试样的断口呈现沿晶断裂的
时 钢的塑性迅速上升 以上 最高达 时 值达到最低 为
之间 钢具有非常好的 当温度低于 值逐渐 随着 时 左右 之间 最高达 值达到最低 为 时 如以 钢的塑性很 当温度低于 值逐渐 随着温 为 作为 为
要原因是在该温度下晶界的奥氏体会形成铁素 体薄膜 而铁素体的强度只有奥氏体强度的 所以应力会集中在铁素体薄膜上 当拉伸应力超 过铁素体强度极限时 试样就会断裂 的研究表明 在奥氏体 铁素体两相区内 钢的 延塑性降低程度与沿奥氏体晶界析出的铁素体
时 随着温度下降 钢的塑性恶化 下降 在 温度继续降低 钢的塑性有所增加 钢种 时 好 为 在 的零塑性温度在 在 以上 时
相网膜的厚度有关 当铁素体相网膜的厚度为 时 钢的延塑性降低最为显著 图 和 在 样的金相组织为马氏体 的组织为奥氏体 为钢种 试样断口的金相组织照片 可见 试 铁素体组织 由于试样 这就表明在
时 随着温度下降 钢的塑性恶化 下降 在 度继续降低 钢的塑性增加 铃木洋夫等的研究表明
拉断后是用冰水混合物激冷的 所以高温下试样 铁素体组织 时 奥氏体晶界处有铁素体析出

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王新华等 高碳钢连铸板坯高温力学 性能
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3.3 酸溶铝的影响 文献 的研究表明 第 脆性温度区可分 铁素体两相 在奥氏体晶 钢 之 钢种 中会 为奥氏体单相区的脆化和奥氏体 的影响 当富铁的硫化物 种 种 和 为
奥氏体单相区 氮化铝在奥氏体晶界析出后 会 降低奥氏体晶界的结合能 在应力作用下 微细 的氮化铝作为应力集中的源点 与晶界脱开形成 微孔 微孔连接长大就形成了裂纹 而且微细的 氮化铝粒子钉扎在奥氏体晶界 阻挠晶界移动 抑制钢的动态再结晶的进行 也就相对恶化了钢 的塑性 3.4 高碳钢高温力学性能的实际应用 由图 可知 低硫高碳钢的第 围很窄 温度在 脆性区的范 之间 因此 在浇铸板
区的脆化 在奥氏体单相区 钢的脆化主要是受 界析出时会恶化钢种的塑性 在本研究中由于钢 的硫含量很低 且锰硫比均大于 钢种 为 但是 在 所以两个钢种在奥氏 其主要原因是
体单相区的塑性都较好 间 钢种 钢种
的塑性要好于钢种
的酸溶铝含量高于钢种
坯时可以采用如下二冷策略 从高温侧避开第 脆性区以防止表面裂纹的前提下 尽量采用强的 冷却方式 以减少内部裂纹和偏析等缺陷 国内 某厂在采用强冷却方式生产后 矫直区铸坯表面 温度为 指数降为 避开了高碳钢的第 脆性区 铸坯
有氮化铝析出 文献 为
的研究表明 氮化铝析出
的化学反应可以由下式来表示 其中温度的单位
将钢种
T 的酸溶铝和氮含量代入可知 氮化 该温度下 试样应该处于
内部裂纹的发生率降低为
中心线碳的偏析
铝的析出温度为
显著改善了铸坯的内部质量
图4
1 375
下试样 A (a), B (b)断口的扫描电镜照片
Fig.4 SEMs of fracture surface for high carbon steels A (a) and B (b) tested at 1 375
图5 Fig.5
750
下试样 A (a), B (b)断口的金相组织照片
Microstructures of high carbon steels A (a) and B (b) fractured at 750
4
结论
低硫高碳钢的第 在 脆性区的范围很窄 适
度区为 第 高碳钢第 样沿晶界开裂 第 界开裂
钢种
的第
脆性温度区为
脆性温度区为 脆性温度区脆化的原因是晶 脆性温度区脆化的原因是奥
合采用冷却强度较大的二冷方式来组织生产 应变速率下 高碳钢连铸板坯在 之间存在两个脆性温度区 钢 第 脆性温 凝固温度 的第
界部位的低熔点物质在高温下首先熔化 导致试 氏体晶界部位析出的网状铁素体导致试样沿晶
脆性温度区为

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氮化铝在奥氏体晶界的析出会恶化高碳 钢在奥氏体单相区的塑性
参 考 文 献
ane Tetsu-to-Hag-
蔡开科 党紫久 连铸钢高温力学性能 北京科技大学学 报 增刊 ISIJ Int Mater Sci Technol
ISIJ Int Mater Sci Technol Tetsu-to-Hagane 制钢反应的推荐平衡值 日本学术振兴会 昭和 年
WANG Xinhua , ZHU Guosen , YU Huixiang , WANG Wanjun
ABSTRACT
KEY WORDS

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时地力学性能 根据材料在常温,静荷载下拉伸试验所得地伸长率大小,将材料区分为塑性材料和脆性材料.它是由试验来测定地.工程上常用地材料品 种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时地力学性能. .低碳钢拉伸实验 在拉伸实验中,随着载荷地逐渐增大,材料呈现出不同地力学性能:()弹性阶段 在拉伸地初始阶段,σε曲线为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段.线性段地最高点则称为材料地比例极限(σ),线性段地直线斜率即为材料地弹性摸量.线性阶段后,σε曲线不为直线,应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失.卸载后变形能完全消失地应力最大点称为材料地弹性极限(σ),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近. (2)屈服阶段 超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服.使材料发生屈服地应力称为屈服应力或屈服极限(σ).当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面

打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成°斜纹.这是由于试件地°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成地,故称为滑移线. ()强化阶段 经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料地抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化.若在此阶段卸载,则卸载过程地应力应变曲线为一条斜线,其斜率与比例阶段地直线段斜率大致相等.当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留地应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失地应变称为弹性应变.卸载完之后,立即再加载,则加载时地应力应变关系基本上沿卸载时地直线变化.因此,如果将卸载后已有塑性变形地试样重新进行拉伸实验,其比例极限或弹性极限将得到提高,这一现象称为冷作硬化. 在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点,该最高点对应地应力称为材料地强度极限(σ),强度极限所对应地载荷为试件所能承受地最大载荷. ()局部变形阶段 试样拉伸达到强度极限σ之前,在标距范围内地变形是均匀地.当应力增大至强度极限σ之后,试样出现局部显著收缩,这一现象称为颈缩.颈缩出现后,使试件继续变形所需载荷减小,故应力应变曲线呈

钢的力学性能

冷轧学习资料(轧机车间) 钢的力学性能 1拉力试验 按标准制备的拉力试样,安装在拉力试验机的夹头内,对试样缓慢施加单轴向拉伸应力,直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 1.1强度 金属材料在外力作用下,抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括:比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 1.2比例极限 对金属施加拉力,金属存在着力与变形成直线比例的阶段,而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限,用σ P表示。 1.3弹性极限 金属受外力作用发生了变形,外力去掉后,能完全恢复原来的形状,这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限,用σe表示。 1.4抗拉强度 试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力,称作抗拉强度,用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时,将会发生断裂。因此σb越高,则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类,如SS400,其中400即表示σb的最小值为400MPa 超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。 1.5屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值(σS/σb)。屈服比值越高,则该材料的强度愈高,屈强比值愈低则塑性愈佳,冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。 弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役,受载荷时不允许产生塑性变形,因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值(σS/σb≥0.90)此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。 1.6塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高,则塑性越好。 8、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击韧性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm,带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功(J焦耳值)AK,而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破断事故,往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT(断口面积转化温度)要低于某一温度的技术条件。所谓FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响,对厚度≤10mm的钢板,可取得3/4小尺寸冲击试样(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸冲击试样(5×10×55mm)。但是一定要注意,同规格及同一温

板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防 刘雷锋

板坯连铸机粘结漏钢的原因分析及预防刘雷锋 发表时间:2018-01-02T16:54:15.037Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:刘雷锋 [导读] 摘要:随着连铸技术的发展和广泛应用,连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注,提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。 宁波钢铁有限公司浙江宁波 315807 摘要:随着连铸技术的发展和广泛应用,连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注,提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。连铸过程开始广泛运用于有色金属行业,尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。本文对此进行了分析研究。 关键词:坯;连铸;连铸工艺 连铸漏钢是个常见现象。钢水在结晶器内形成坯壳,连铸坯出结晶器后,薄弱的坯壳抵抗不住钢水静压力,出现断裂而漏钢。对于薄板坯连铸来说更易发生漏钢事故。漏钢对连铸生产危害很大。即影响了连铸车间的产量,又影响了连铸坯的质量,更危及操作者的安全。因此,降低薄板坯连铸漏钢率是提高生产效率,提高产量,提高产品质量,降低成本的重要途径。现对某厂自2008~2013年薄板坯漏钢率进行统计。2008年漏钢率达0.56%;2009年漏钢率达0.19%;2010年漏钢率达0.19%;2011年漏钢率达0.19%;2012年漏钢率达0.15%;2013年漏钢率达0.07。 1 工艺流程 某厂第一钢轧厂工艺流程为:鱼雷罐供应铁水/混铁炉供应铁水→铁水预处理→转炉炼钢→氩站→精炼→薄板坯连铸 2 薄板坯漏钢类型 某厂薄板坯连铸漏钢主要有:粘结漏钢、裂纹漏钢、卷渣漏钢、开浇漏钢、鼓肚漏钢五个类型。 3 薄板坯漏钢特征、原因及预防措施 3.1 粘结漏钢 粘结漏钢是指钢水直接与结晶器铜板接触形成粘结点,粘结点处坯壳与结晶器壁之间发生粘结,此处在结晶器振动和拉坯的双重作用下被撕裂,并向下和两侧扩展,形成倒“V”形破裂线,钢水补充后又形成新的粘结点,这一过程反复进行,粘结点随坯壳运动不断下移,此处坯壳较薄,出结晶器后,坯壳不能承受上部钢水的静压力,便会发生漏钢事故。据统计,粘结漏钢发生率最高,高达50%以上。 (1)铸坯粘结漏钢后特征。粘结漏钢后铸坯特征。坯壳呈“V”字型或“倒三角”状,粘结点明显。 (2)粘结漏钢的原因: 1)保护渣性能不好。保护渣在结晶器铜板与凝固坯壳之间起润滑的效果。保护渣的性能好坏直接影响凝固坯壳的质量,保护渣的粘度是一个重要指标,它决定渣膜的薄厚,保护渣粘度高,不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜,使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。2)钢水纯净度低。钢水中[O]含量高,使得钢水中A12O3含量升高,进而结晶器保护渣中A12O3含量高,保护渣性能发生变化,渣粘度增大、不易流入坯壳与铜板之间形成润滑渣膜,使得钢水和结晶器铜板之间易发生粘结。3)结晶器振动参数不合适。合适的振动形式和振动参数可以降低结晶器铜板与凝固坯壳之间的摩擦力和减小振痕深度,改善铸坯表面的质量。若结晶器振动参数不合适,负滑脱时间过长造成凝固坯壳上的振痕过深,使坯壳容易在应力的作用下断裂产生粘结。4)浸入式水口烘烤不符合标准。如果浸入式水口烘烤温度不够,连铸开浇时水口与结晶器内外弧间的保护渣产生搭桥现象,保护渣不易熔化,进而流入到坯壳和结晶器之间的保护渣减少,渣膜变薄,润滑效果变差,容易粘结漏钢。5)钢水温度过低。钢水温度过低,保护渣粘度大,润滑效果不好,易粘结漏钢。 3.2 卷渣漏钢 定義:由于结晶器液面波动会将渣卷入初生坯壳,这些渣子附着在坯壳表面,由于其导热性差,卷渣处的坯壳较薄,铸坯出结晶器后,渣子在钢水静压力作用下脱落产生漏钢。 在结晶器内的固态或半熔融的夹渣物随着浇注钢流的运动,被推向结晶器壁;或在更换中间包长水口时,中间包内钢液面下降后,中间包内钢渣易随钢流进入结晶器,最后被初生坯壳捕捉; (1)卷渣漏钢后特征。卷渣漏钢主要特征表现为:漏钢部位有“孔洞或结渣”,漏钢部位一般发生在结晶器出口位置。 (2)卷渣漏钢原因: 1)残留在钢中的大型夹杂物较多造成卷渣现象;2)较大的结晶器液面波动造成卷渣现象;3)捞渣不及时或捞不净造成的卷渣现象。 3.3开浇漏钢 开浇漏钢是指铸机开浇或者换中间包时,由于连接不好而造成的漏钢。 (1)开浇漏钢后铸坯特征。开浇漏钢铸坯特征为:漏钢一般发生在开浇起步期间,引锭头刚拉出结晶器就发生漏钢。(2)开浇漏钢原因:引锭头未扎好,包括石棉绳没扎紧;开浇起步过快,凝固时间不够开拉,坯头强度不够,将引锭头处拉裂漏钢。 4 薄板坯漏钢的预防措施 4.1 优化结晶器保护渣性能 通过优化保护渣碱度、熔点、熔速、粘度等指标,有效地减少了粘结、卷渣、裂纹漏钢等生产事故。 4.2 恒温恒拉速浇注 恒温恒拉速浇注是降低薄板坯漏钢率的主要因素。 4.3 优化连铸工艺参数 对不同钢种、不同断面的连铸相关参数(结晶器水流量、结晶器初始锥度、二冷水各段分配比例及比水量、扇形段压下终点位置等)进行优化调整,并固化使用。 4.4 连铸耐材优化与管理 (1)加强水口的烘烤操作。(2)优化中间包结构。中间包控流装置由“单挡渣坝”式改为“一挡墙+两挡坝”组合结构,将钢包下渣完全挡在冲击区内,产生的流场有利于钢液中夹杂物的充分上浮,有利于钢液成分、温度的均匀,提高了钢水质量,降低了漏钢事故。(3)加

连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱

连铸板坯缺陷特征和 缺陷图谱 首钢京唐板坯质检编制 2010年8月8日

一.连铸坯质量特征综述 1.1连铸坯质量定义和特征 所谓连铸坯质量是指的到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。对铸坯质量要求而言,主要有四项指标,即连铸坯几何形状、表面质量、内部组织致密性和钢的洁净性;而这些质量要求与连铸机本身设计,采取的工艺以及凝固特点密切相关。 1.2铸坯的检查和清理的意义 提高钢的质量,降低成本,加强产品市场的竞争力是企业追求的目标,生产无缺陷连铸坯以保证高附加值产品优良的性能是永恒的主题,连铸坯的裂纹和夹杂物所产生的缺陷可以说是影响产品质量的两大障碍,生产无缺陷或缺陷不足以影响产品质量的连铸坯,这是要努力达到的目标,而连铸坯裂纹和夹杂物所产生的缺陷是受设备、工艺、管理等多种因素制约的。因此设备、工艺和管理的现代化加上人的质量意识是提高产品质量的关键。,但是在连铸生产中,铸坯的各种缺陷总是无法避免的,铸坯清理对钢厂保障铸坯质量、降低废品比例具有重要意义。 (1)火焰铸坯清理的注意事项 1)一般对表面质量要求较高的钢种,铸坯清理的目的以检查铸坯表面和皮下质量为主,包括夹杂物、气泡、裂纹等分布情况,在清理检查的基础上提供铸坯的进一步处理(清除缺陷、决定铸坯表面质量级别、是否送机器去皮、决定钢种是否达到热送条件等)的意见。 2)微合金钢如Nb、V微合金钢和包晶钢等容易产生角部横裂纹,往往位于铸坯振痕谷底,也需要用火焰清理才能发现。这方面也应引起足够重视。 3)对于包晶钢、中碳钢等钢种,则以人工清理肉眼可见缺陷为主,包括铸坯常见的表面缺陷,如纵裂、角横裂、重接、凹陷、夹渣、毛刺等,以便尽量降低铸坯判废损失。 (2)不良的火焰清理的危害 虽然火焰清理是检查和去除连铸坯表面缺陷的一个极好的方法。但是,这项操作的确需要掌握一定的技巧,一旦能够正确地操作可确保最终产品不产生额外的表面缺陷。连铸坯表面上的深槽、凸脊和界面必须平滑以确保清理操作本身不造成额外表面缺陷。如果采取了正确的操作,轧制表面通常不会产生与清理操作有关的缺陷。一个确保光滑过渡的良好操作是清理工作宽度要6倍于清理深度,如果没有采用正确的清理操作,那么缺陷会折叠,轧制后看起来像一条连续的划伤。 二连铸板坯内部缺陷 1.1中心疏松和缩孔 【定义与特征】在板坯断面上就可以发现中心附近有许多细小的空隙,中心疏松严重时会形成中心缩孔。 【鉴别与判定】用肉眼观察,铸坯轧制压缩比达3~5mm时,中心疏松可焊合,所以小的中心疏松和缩孔可以放过。但是严重的中心疏松会对产品质量危害甚大,所以必须进行切尺处理。 【图谱】

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能根据材料在常温,静荷载下拉伸试验所得的伸长率大小,将材料区分为塑性材料和脆性材料。它是由试验来测定的。工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。 1.低碳钢拉伸实验 在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:(1)弹性阶段 在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。线性段的最高点则称为材料的比例极限(σp),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。线性阶段后,σ-ε曲线不为直线,应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。(2)屈服阶段 超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面

打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。 (3)强化阶段 经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线,其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后,立即再加载,则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。因此,如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验,其比例极限或弹性极限将得到提高,这一现象称为冷作硬化。 在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点,该最高点对应的应力称为材料的强度极限(σb),强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷Fb。 (4)局部变形阶段 试样拉伸达到强度极限σb之前,在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限σb之后,试样出现局部显著收缩,这一现象称为颈缩。颈缩出现后,使试件继续变形所需载荷减小,故应力应变曲

板坯缺陷原因

板坯缺陷之二—《中厚板质量工程师手稿》—陈定乾 (2011-06-07 19:45:19) 转载 分类:中厚板质量工程师手稿 标签: 杂谈 板坯缺陷 2、板坯裂纹 据现场经验,铸坯表面存在深1㎜、长10㎜的裂纹,会在后面的轧制工序中引起质量问题。YB/T2012-2004《连续铸钢板坯》的表面质量规定为:1、连铸板坯表面不得有目视可见的重接、重叠、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于3㎜的划痕、压痕、擦伤、气孔、冷溅、皱纹、凸坑、凹坑和深度大于2㎜的裂纹,不得有高度大于5㎜的火焰切割瘤。2、连铸板坯横截面不得有影响使用的缩孔、皮下气泡、裂纹。3、连铸板坯表面如存在上述缺陷,应沿轧制方向清除,清除处应圆滑无棱角。清除宽度不得小于深度的6倍,长度不得小于深度的10倍。表面清除的深度,单面不得大于连铸板坯厚度的10%,两相对面清除深度之和不得大于厚度15%。清除深度自实际尺寸算起。4、如果清除深度大于厚度的4%,而清除处又不在连铸坯宽度方向的中部1/3内时,可在连铸板坯同一面上与长度方向的中心轴线对称位置修磨相应的面积和深度。5、经供需双方协商,连铸板坯表面质量要求可在适当范围内调整。 板坯表面裂纹主要有:表面纵裂或角部纵裂、表面横裂或角部横裂、星裂。资料显示:钢的温度与裂纹有关系,称之为“钢的高温性能”。⑴钢可分为三个延性区:Ⅰ区凝固脆性区(Tm-1350℃),Ⅱ区高温塑性区(1300-1000℃),Ⅲ区低温脆化区(900-700℃),Ⅰ区使铸坯产生内裂纹,Ⅲ区使铸坯产生表面裂纹。⑵外力作用为:结晶器坯壳与铜板摩擦力、钢水静压力产生鼓肚、喷水冷却不均匀产生热应力、铸坯弯曲或矫直力、支承辊不对中产生的机械力、相变应力,当这些力作用在高温铸坯表面或凝固前沿产生的应力或应变量超过钢的σ临或ε临时就产生裂纹,然后在二冷区裂纹进一步扩展。⑶工艺性能为:浇注过热度、杂质元素含量( S 、Mn/S 、P 、Cu 、Sn 、Zn……)、二冷水量和铸坯表面温度分布、坯壳与结晶器铜板良好的润滑性、结晶器液面的稳定性、结晶器内坯壳均匀生长。设备性能:结晶器锥度、结晶器的振动(振动频率f,振幅S,负滑脱时间tN)、气水喷雾冷却、对弧准确,防止坯壳变形(对弧误差[0.5mm])、在线检测支承辊开口度([0.5mm])、支承辊变形、多点矫直或连续矫直、多节辊、压缩浇注等。外力、钢的高温性能、工艺性能和设备性能共同作用下产生缺陷。 ⑴表面纵向裂纹(见图8) 连铸坯表面纵裂纹是指在铸坯长度方向的裂纹。资料表明:纵裂一般发生在铸坯内弧,长度有几十毫米到几百毫米,有的甚至贯穿,裂纹长度不小于100㎜,深有几毫米,一般出现在铸坯宽面中部,经常在Q235B等钢种中出现,裂纹处有初次树枝晶,一般可以通过按标准进行修磨(可参考YB/T2012)给予去除。尺寸较小的裂纹,长度不大于20~30㎜,深度不大于1㎜,随机出现在铸坯宽面中部到1/4宽处,可用手砂轮修磨掉,如果不进行处理,钢板上面会有裂纹,大多数可以轻微修磨消除。

SUS304不锈钢高温力学性能的物理模拟

304 不锈钢高温力学性能的物理模拟 关小霞田建军杨健 指导教师:杨庆祥胡宏彦博士 燕山大学材料科学与工程学院 摘要:采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。对模拟结果中应力-应变曲线进行分析,并结合断口附近组织形貌的观察,得出结论:金属的极限应力随温度升高呈下降趋势;在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度,金属塑性急剧下降;对断口附近金相组织及SEM分析,推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。 关键词:304不锈钢;力学性能;物理模拟 1.前言: 双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1],是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。该技术可以大大简化薄带钢的生产流程,降低生产成本,并形成低偏析、超细化的凝固组织,从而使带材具有良好的性能,被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。但是,不锈钢经铸轧后,薄带表面会形成宏观的裂纹,从而降低不锈钢薄带的力学性能,影响其质量[4-6]。 国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带;文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究;文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究;文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟;文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固-液界面的聚集进行了原位观察;文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟;文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。但是,缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。 在高温性能物理模拟方面,国内外也有不少研究。文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验;文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验;文献[21]从位错理论角度出发,对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。但是,对铸轧不锈钢薄带高温力学性能的物理模拟方面的研究却极少。

板坯连铸机弯曲段的工作原理

板坯连铸机弯曲段的工作原理[工程]收藏转发至天涯微博 悬赏点数10 该提问已被关闭2个回答 匿名提问2009-04-26 11:36:26 板坯连铸机弯曲段的工作原理 最佳答案 297006692009-04-26 12:52:27 近年来,我国钢铁行业发展迅速,我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国,2005年我国的粗钢产量~3.4亿吨,连铸比达到95%以上。其中由于连铸具有显著的高生产率、高成材率、高质量和低成本的优点,因此连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构化等方面起了革命性的作用。 钢铁技术的引进为我国钢铁工业的发展做出了巨大的贡献,特别是上世纪90年代以来,连铸技术的引进与推广极大的壮大了我国钢铁工业的实力,同时在连铸技术的消化吸收和创新的方面也取得了长足的进步,极大提高了我国连铸技术的自行设计和制造能力,实现了连铸技术的国产化。中冶京诚(原北京钢铁设计研究总院)在板坯连铸技术的集成创新和自主开发方面始终走在前列,随着国内连铸技术和连铸设备制造能力的发展与进步,为我国板坯连铸机的国产化做出了重要贡献。 板坯连铸国产化实践 板坯连铸机机型经历了由立式-弧形-直弧形的发展历程,特别是从世界上近10多年来新建的高质量板坯连铸机来看,直弧形连铸机已成为发展趋势和方向。直弧形连铸机兼具弧形和立式连铸机的优点,可根据产品方案和生产品种的不同,设计不同的基本弧半径和适宜的结晶器及以下的直线段长度,从而大大提高铸坯的洁净度和内部质量;国内外的生产实践证明,特别是在生产汽车用钢、管线钢等高质量钢方面,直弧形板坯连铸机有不可替代的作用。 中冶京诚是国内最早研究开发并参与引进消化国外先进直弧形板坯连铸工艺及装备技术的单位。多年以来,中冶京诚一直致力于研究开发、重视技术和理念的创新,先后成功地设计或总包建设了一大批技术经济指标达到国际先进水平的板坯连铸工程,拥有着丰富的先进技术资源和设计经验。无论是设计水平、总包能力还是设备集成技术,京诚公司在国内板坯连铸行业均占据着不可动摇的业绩优势和技术领先地位。 在多年的设计和生产实践中,开发出了如多种连铸机机型的辊列设计(连续弯曲连续矫直技术)、结晶器铜板传热计算、矫直反力计算、大包回转台有限元计算、扇形段有限元计算、小辊径密排分节辊、结晶器电动及液压调宽、扇形段远程调辊缝等软件技术,以及结晶器液压振动、动态二冷控制、扇形段轻压下等连铸工艺技术。新技术的不断应用大大提高了

碳钢的力学性能

【课题】了解碳钢的力学性能(授课人:王竞男) 【授课类型】理论课 【教学目标】 【知识与技能目标】 1.了解碳钢常见的力学性能:强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度的含义及其衡量指标; 2.了解拉伸试验的原理、过程,常见的硬度测试方法及其指标; 3.进一步理解常见类型碳钢及其力学性能特点。 【过程与方法目标】 1. 通过学习碳钢常见的力学性能及其衡量指标,理解力学性能对碳钢应用的重要影响; 2. 通过学习拉伸试验的原理、观看拉伸试验过程的视频,了解碳钢强度、塑性衡量指标 的来源和含义; 3. 了解硬度测试方法和类型,能根据材料类型初步选择合适的硬度。 【情感态度与价值观目标】 1.通过对材料的拉伸试验、硬度测试方法的学习,形成科学严谨的学习态度; 2.通过对碳钢的力学性能与其衡量指标的学习,懂得方法的选择以合适、恰当为最好。 【教学重点】1. 碳钢常见的力学性能:强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度的含义及其衡量指标; 2. 拉伸试验过程和硬度测试方法。 3. 常见类型碳钢及其力学性能特点。 【教学难点】常见类型碳钢及其力学性能特点。 【教学方法】 学情分析:学生已经对碳钢及其成分有了一定的认识,但对碳钢力学性能及其衡量指标缺乏系统的认知,且由于学生在力学相关的物理学科知识方面基础薄弱,所以在学习力学性能部分时,应联系生活、生产中生动形象的实际例子帮助学生理解。 教法:读书指导法、问题引导法、小组讨论法 学法:以自学法为主,配合讨论法 【教学用具】多媒体设备及多媒体课件 【教学时间】2课时(90分钟) 【教学过程】 一、新课导入(7分) 师:同学们,本节课我们将进一步深入学习和了解碳钢的力学性能。假如你已经步入工作岗位,现在需要为一批订单选购适于数控车削的原材料,那么你会从哪些方面来挑选请简要说明原因。下面给大家半分钟思考时间,然后分别请几位同学为大家举例。 生:材料的软硬程度,这将决定其是否适宜车削加工…… 师:碳钢之所以获得广泛应用,是由于它具有良好的力学性能。碳钢的力学性能不但是设计零件、选用材料的重要依据,而且也是按验收标准来鉴定材料的依据以及对产品工艺进行质量控制的重要参数。 下面,就让我们进入到今天这节课的学习——碳钢的力学性能。 二、明确目标 结合PPT展示,明确本节课的学习目标和学习重、难点,让学生将任务了然于胸。 三、讲授新课

花岗岩高温力学性能

花岗岩高温力学性能 国内外学者对岩石在常温、高温高压下的各种物理力学性能进行了研究。Alm等考察了花岗岩受到不同温度热处理后的力学性质,并对花岗岩在温度作用下微破裂过程进行了讨论;张静华等对花岗岩弹性模量的温度效应和临界应力强度因子随温度的变化进行了研究;寇绍全等系统地研究了经过热处理的Stripa花岗岩的力学特性,得到了工程中需要的基本力学参数;林睦曾等研究了岩石的弹性模量随温度升高而变化的情况;Oda等研究了在温度作用下岩石的基本力学性质;Lau研究了较低围压下花岗岩的弹性模量、泊松比、抗压强度随温度的变化规律以及破坏准则;许锡昌等通过试验,初步研究了花岗岩在单轴压缩状态下主要力学参数随温度(20~600℃)的变化规律;朱合华等通过单轴压缩试验,对不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究,分析比较3种岩石峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律,并研究了峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系。 1.高温下花岗岩力学行为研究 张志镇在《花岗岩力学特性的温度效应试验研究研究》一文中以花岗岩(采自山东省兖州矿区济二井,主要成分为长石,以含钙钠长石为主,有部分钾长石,同时含有部分伊利石、辉石和少量其他矿物。加工成直径为25mm,高为50mm的圆柱体)为研究对象,在进行实时高温作用下(常温~850℃)单轴压缩试验。得到的应力-应变曲线亦大致经历4个阶段:压密阶段、线弹性阶段、弱化阶段和破坏阶段。由图1可以看出,实时高温作用下花岗岩的应力-应变曲线形状几乎一致,非弹性变形过程相对较短,当应力达到峰值时,岩样迅速破裂,呈脆性破坏;温度升高,直线段的斜率降低,表明弹性模量随着温度的升高而降低;温度超过550℃以后,峰值明显减小,轴向应变呈现出增大的趋势,主要是因为岩样的脆性减弱而延性增强。从热-力学的角度,当温度升高时,岩石晶体质点的热运动增强,质点间的结合力相对减弱,质点容易位移,故塑性增强而强度降低。

连铸坯质量缺陷

连铸坯的质量缺陷及控制 摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度,连铸坯存在的缺陷在允许范围以内,叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的: (1)连铸坯的纯净度:指钢中夹杂物的含量,形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状、水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 (3)连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 (4)连铸坯的外观形状:是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。 关键词:连铸坯;质量;控制 1 纯净度与质量的关系 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同,如果夹杂物细小,呈球形,弥散分布,对钢质量的影响比集中存在要小些;当夹杂物大,呈偶然性分布,数量虽少对钢质量的危害也较大。 此外,夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积(S)与体积(V)之比在0.2~0.8。随着薄板与薄带技术的发展,S/V 可达10~50,若在钢中的夹杂物含量相同情况下,对薄板薄带钢而言,就意味着夹杂物更接近铸坯表面,对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。 提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前,从各工序着手尽量减少对钢液的污染,并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施:

低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能

低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能 低碳钢具有良好的塑性,由R-ε曲线(图1-1)可以看出,低碳钢断裂前明显地分成四个阶段: 弹性阶段(OA):试件的变形是弹性的。在这个范围内卸载,试样仍恢复原来的尺寸,没有任何残余变形。习惯上认为材料在弹性范围内服从虎克定律,其应力、应变为正比关系,即 比例系数E代表直线(OA) 的斜率,称作材料的弹性模量。 屈服(流动)阶段(BC):R-ε曲线上出现明显的屈服点。这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。这时,应力基本上不变化,而变形快速增长。通常把下屈服点(Bˊ)作为材料屈服极限ReL。ReL是材料开始进入塑性的标志。结构、零件的应力一旦超过ReL,材料就会屈服,零件就会因为过量变形而失效。因此强度设计时常以屈服极限ReL作为确定许可应力的基础。从屈服阶段开始,材料的变形包含弹性和塑性两部分。如果试样表面光滑,材料杂质含量少,可以清楚地看到表面有45°方向的滑移线。 强化阶段(CD):屈服阶段结束后,R-ε曲线又开始上升,材料恢复了对继续变形的抵抗能力,载荷就必须不断增长。如果在这一阶段卸载,弹性变形将随之消失,而塑性变形将永远保留下来。强化阶段的卸载路径与弹性阶段平行。卸载后若重新加载,加载线仍与弹性阶段平行,但重新加载后,材料的弹性阶段加长、屈服强度明显提高,而塑性却相应下降。这种现象称作为形变强化或冷作硬化。冷作硬化是金属材料极为宝贵的性质之一。塑性变形和形变强化二者联合,是强化金属材料的重要手段。例如喷丸,挤压,冷拨等工艺,就是利用材料的冷作硬化来提高材料强度的。强化阶段的塑性变形是沿轴向均匀分布的。随塑性变形的增长,试样表面的滑移线亦愈趋明显。D点是R-ε曲线的最高点,定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度记作Rm。对低碳钢来说Rm是材料均匀塑性变形的最大抗力,是材料进入颈缩阶段的标志。

板坯粘结漏钢原因与预防措施

板坯粘结漏钢原因与预防措施 Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .005 板坯粘结漏钢原因与预防措施 孟阳 (天津钢铁集团有限公司炼钢厂,天津300301) [摘要]天津钢铁集团有限公司3号板坯连铸机短时间内多次发生的漏钢事故,作者通过排除法分析出漏钢 事故类型为粘结性漏钢。重点分析了发生粘结漏钢的原因,并对其他类型的漏钢机理进行简要介绍。针对3号板坯连 铸机的工艺操作和设备精度调整等方面制定了详细的改进措施,实施后,天钢3号板坯连铸机发生漏钢的几率大大降 低,降低了其对生产顺行的影响。 [关键词]漏钢;粘结;工艺;改进;板坯;连铸 Causes and Preventive Measures of Steel B1eed-out by Slab Bonding MENG Yang (Steel-making Plant , Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, Ch 74$比"8+ In Tianjin Iron and Steel Group Co . Ltd . the bleed-out accident occurred many times in a short period of t ime on the No .3 slab continuous caster , and the author analyzed that the type of bleed-out accident by the method of exclusion was adhesive bleed -out . The cau were analyzed , and the mechanism of other types of bleed-out was brie process operation of No . 3 slab continuous casting machine and the adjustment of equ the detailed improvement measures were made . After the implementation , the probability of steel bleed-out in the No . 3 slab caster was greatly reduced , and the influence on production was reduced .Ke5 bleed -out , bonding , technology , improvement , slab , continuous casting o 引言 随着天钢板坯的连铸技术操作水平逐年提高, 漏钢率已经控制的很低。但是在2015年7月底至8 月初的5天时间内,天钢3#板坯连铸机出现两次漏 钢,经过仔细分析和逐一排除法,分析出这两次漏 钢均属于粘结漏钢。漏钢发生于板坯连铸生产环 节,造成设备损坏、产量降低、生产不稳定等严重后 果。本文分析了漏钢的原因,并提出解决漏钢问题 的方法,以预防漏钢事故的发生。 1连铸机基本情况 1.1 天钢炼钢厂3(板坯连铸机主要技术参数 (1) 机型:一机一流直结晶器弧形板坯连铸机, R =8.4m ; (2) 铸坯断面尺寸:180/200/250mm x 1050" 收稿日期:2018-06-02 作者简介:孟阳(1991一)男,天津人,主要从事板坯连铸工艺技 1600mm ; (3) 铸坯定尺:一切 6~9.9m ,二切 2"3.3m ;(4) 拉速范围:0.4~1.6m/min ;(5) 引锭杆插入方式:下装式;(6) 结晶器铜板长度:900mm ; (7) 振动装置:四偏心高频率小振幅振动系统;(8) 中间包容量:35~38t 。2 漏钢种类及原因 漏钢的种类大致可分为3种,开浇漏钢、尾坯 封顶漏钢和浇铸过程中漏钢。 2.1 开F 漏钢 指开浇过程中,不当的操作致使引锭头刚被拉 出结晶器,随机出现漏钢事故。2.2封顶漏钢 当浇注结束时,对尾坯进行尾坯封顶操作,封 顶前熔化的保护渣未捞干净,如二冷强度过大,出 结晶器的板坯收缩过大,使板坯鼓肚且又受到支撑 术管理工作。 tmmsmmmmm 你〈钢铁冶炼〉你 -15 -

铸铁低碳钢的力学性质实验报告

工程力学实验报告 实验组别:组 实验者姓名:实验日期: 实验一金属的拉伸实验 一、实验目的及要求 1.观察材料拉伸时的负荷位移曲线,了解拉伸变形的几个阶段。 2.测定低碳钢材料的屈服强度,拉伸强度,延伸率和断面吸收率。 3.测定铸铁材科抗拉强度,延伸率,断面吸收率。 4.比较低碳钢与铸铁拉伸时的力学性质。 5.比较了解电子万能材料试验机构构造及工作原理。 二、实验原理 用拉伸力将试样拉伸,一般拉至断裂以便测定其力学性能。 三、实验设备 机器型号:CSS-44100电子万能材料试验机 量程:最大扭荷100KN 测量直径的量具:千分尺精度:0.01mm 测量长度的量具:游标卡尺精度:0.02mm 四、实验步骤 1.测量试样尺寸,在试样上做出标距标记 2.试验机准备 3.安装试样 4.进行试验 5.储存试验结果,并取下试样 6.测量断后试样尺寸 7.恢复原状 五、实验数据及计算结果

六、绘制低碳钢拉伸时的应力应变曲线铸铁拉伸时的应力应变曲线 七、画出低碳钢和铸铁的断口草图,并说明其特征 九、思考题 用统一材料制作的长、短比例制件各一根,拉伸试验所测得的屈服强度、抗拉强度、断面收缩率和延伸率都相同吗? 答:相同,因为延伸收缩率与试件的标距长度有关,比例试件的横截面积和长度存在一定比例关系。 实验二金属的压缩实验 低碳钢铸铁

一、材料力学压缩试验目的及要求 1.测定压缩时低碳钢的屈服强度和铸铁的抗压强度 2.观察低碳钢和铸铁试样压缩时的变形和破坏特征 二、实验原理 用压缩力将试样压缩,一般延性材料压至屈服,脆性材料压至断裂以测定压缩时的力学性能 三、实验设备 1.电子万能材料试验机 2.游标卡尺 3.千分尺 四、实验步骤 1.测量试样尺寸 2.试验机准备 3.安装试样 4.进行试验 5.结束工作,恢复原样 五、实验数据及计算结果 3.试样破坏断面形状图及破坏原因分析

60Mn钢高温力学性能研究

60M n 钢高温力学性能研究 吴宗双,包燕平 (北京科技大学,北京100083 )摘 要:在G l e e b l e -2000动态热/力模拟实验机上,采用凝固法对60M n 钢的高温力学性能进行了研究。测定了零塑性温度和零强度温度,在4×10-4/s 应变速率下,所测钢种在熔点至750℃之间存在两个脆性温度区域,即熔点至1250℃的第Ⅰ脆性温度区域和925~750℃的第Ⅲ脆性温度 区域。在第Ⅲ脆性温度区域,γ单相区的铝、钛、铌以A l N 和N b N 等氮化物及γ+α两相区先共析α相呈网膜状在γ晶界的析出是造成钢脆化的主要原因。通过控制钢中氮、铝含量,采用合理的二冷方式,提高钢种的内在质量。 关键词:断面收缩率;60M n 钢;高温性能塑性区 中图分类号:T G 113.25 文献标识码:A 文章编号:1001-4012(2006)03-0116-03 S T U D Y O N H I G H T E M P E R A T U R E M E C H A N I C A LP E R F O R MA N C E O F60M nS T E E L W UZ o n g -s h u a n g ,B A OY a n -p i n g (U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,B e i j i n g 1 00083,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e rs t u d i e s h i g h t e m p e r a t u r e m e c h a n i c a l p e r f o r m a n c e o f60M n s t e e lb y m e t h o d s o f s o l i d i f y i n g o n G l e e b l e -2000e x p e r i m e n t a l m a c h i n e .Z D T (z e r o d u c t i l i t y t e m p e r a t u r e )a n d Z S T (z e r os t r e n g t h t e m p e r a t u r e )h a v eb e e nd e t e r m i n e d .U n d e r t h e s t r a i n r a t e o f 4×10-4 /s ,t h e r e e x i s t t w o l o wd u c t i l i t y t e m p e r a t u r e r e g i o n s f o r t h et e s t e d w i t h i nt h et e m p e r a t u r er a n g ef r o m s t e e lm e l t i n gp o i n t st o750℃,i .e .R e g i o n Ⅰf r o mt h e m e l t i n gp o i n t s t o 1300℃a n dR e g i o n Ⅲf r o m925℃t o750℃.I nR e g i o n Ⅲ,t h ed u c t i l i t y l o s s i sm a i n l y r e s u l t e d f r o mt h e p r e c i p i t a t i o n so f n i t r i d e so fA l ,N b ,e t c .a t t h e a u s t e n i t eb o u n d a r i e s i ns i n g l e γp h a s e t e m p e r a t u r e r a n g e a n d t h e f o r m a t i o no f t h e f i l m -l i k e p r o e u t e c t o i d f e r r i t e s a l o n g t h e γg r a i nb o u n d a r i e s i n γ+αt w o -p h a s e t e m p e r a t u r e r a n g e .B y t a k i n g m e a s u r e so f p r e c i s e l y c o n t r o l l i n g s t e e lN ,A l c o n c e n t r a t i o n sa n da d o p t i n g r e a s o n a b l es e c o n d a r y c o o l i n gp a t t e r n i n t e r i o r q u a l i t y o f s t e e lw i l l b e a d v a n c e d .K e y w o r d s :S h r i n k a g e o n c r o s s s e c t i o n ;60M n s t e e l ;H i g h t e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e ;D u c t i l i t y r e g i o n 马钢圆坯连铸机能生产国内直径最大的圆坯 (Ф4 50m m ),主要用于生产60M n 钢。为提高钢的质量,笔者利用G L E E B L E -2000热/力模拟试验机对高碳钢的高温性能进行了一系列试验,其结果除了直接确定钢的高温强度和断面收缩率之外,还可为铸坯应力应变数值模拟提供基本物性参数(零强度温度、零塑性温度)。为改进60M n 钢的质量提供了可靠的数据。 收稿日期:2005-05-20 作者简介:吴宗双(1972-) ,男,工程师。1 试验方法 试验是在G L E E B L E -2000热/力模拟试验机上进行60M n 钢高温性能的测试,同时借助光学显微镜和扫描电镜对组织和断口形貌进行观察和分析。因凝固法测定钢的高温力学性能比加热法更接近生 产实际状况[ 1] ,试验采用凝固法。1.1 试验试样 高温性能测试用试样取自马钢连铸圆坯(Ф4 50m m ),在铸坯距表面1/4处取样,试样的长度方向沿铸坯径向,与柱状晶成长方向平行。试样尺 · 611 ·

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