电渣重熔过程电源频率对不锈钢凝固组织的影响

作者:苏云龙; 朱春丽; 金涛; 赵磊; 张龙飞; 常立忠; 施晓芳*
来源:安徽工业大学学报(自然科学版), 2023, 40(02): 119-138.

摘要

以304奥氏体不锈钢为研究对象,基于自行设计的低频电源电渣炉对其进行电渣重熔实验,采用原位分析技术分析电源频率对电渣锭致密度和Cr元素分布的影响,研究低频电渣重熔对电渣锭凝固组织的影响及其作用机理。结果表明:低频操作可使电渣锭致密度分布更均匀,但不是频率越低越好,频率降至0.1 Hz时致密度分布的不均匀性反而增加;频率对电渣锭中Cr元素的最大偏析度影响较小;随频率的降低温度梯度与竖直方向的夹角逐渐减小,金属熔池深度变浅。频率降至0.4 Hz时,温度梯度与竖直方向的夹角最小、约20°,柱状晶接近于轴向生长,熔池深度最浅,呈浅平状分布;频率降至0.1 Hz时,柱状晶径向生长的趋势增加,熔池深度反而加深。与传统工频电渣重熔相比,合理的重熔频率能够更好地搅拌渣池,促使渣–金界面与熔池内各部分温度分布更均匀,降低金属熔池深度,但频率过低反而会加深金属熔池深度。