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高频电磁场对15CrMo连铸坯表面质量和等轴晶率的影响机理

许秀杰邓安元王恩刚张林涛张永杰赫冀成

金属学报

采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量, 并对结晶器内磁场、电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟. 在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验, 对连铸坯表面形貌进行了观察与分析. 提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理: 施加高频电磁场后, 保护渣通道拓宽, 铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小, 有效地抑制了铸坯表面振痕的产生; 受电磁场Joule热以及保护渣热增加的影响, 已结晶固相的温度梯度减小, 柱状晶生长受到抑制. 此外, 实验测量和数值模拟结果表明, 由于磁场在拉坯方向分布不均匀, 在弯月面区域形成上、下2个方向相反的涡流, 钢液环流造成固/液界面前沿液相的温度梯度减小, 有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.

关键词: 连铸 , mold , oscillation mark , mold flux pressure , equiaxed grain , composition supercooling

高频电磁场对15CrMo连铸坯表面质量和等轴晶率的影响机理

许秀杰 , 邓安元 , 王恩刚 , 张林涛 , 张永杰 , 赫冀成

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.11.010

采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量,并对结晶器内磁场,电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟.在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验,对连铸坯表面形貌进行了观察与分析.提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理:施加高频电磁场后,保护渣通道拓宽,铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小,有效地抑制了铸坯表面振痕的产生;受电磁场Joule热以及保护渣热阻增加的影响,已结晶同相的温度梯度减小,柱状晶生长受到抑制.此外,实验测量和数值模拟结果表明,由于磁场在拉坯方向分布不均匀,在弯月面区域形成上,下2个,,向相反的涡流,钢液环流造成固/液界面前沿液柑的温度梯度减小,有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.

关键词: 连铸 , 结晶器 , 振痕保护渣压力 , 等轴晶 , 成分过冷

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