20CrMnTi钢160mm×160mm方坯内部质量控制

作者：康吉柏; 王卫领^*; 罗腾飞; 罗森; 朱苗勇

来源：钢铁, 2021, 56(02): 82-92.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20200274

• 20CrMnTi
• 碳宏观偏析
• 结晶器
• 电磁搅拌(M-EMS)
• 凝固末端电磁搅拌(F-EMS)

针对20CrMnTi连铸160mm×160mm方坯严重的内部质量问题,开展结晶器电磁搅拌(M-EMS)与凝固末端电磁搅拌(F-EMS)参数协同优化试验,通过方坯凝固组织检测和碳偏析检测,详细分析电磁搅拌参数对方坯内部质量的影响规律。此外,借助红外热成像仪检测方坯表面温度,进而利用ANSYS软件预测方坯凝固传热过程,得到F-EMS作用区域内的液芯厚度。结果表明,方坯内弧侧与外弧侧柱状晶向等轴晶转变(CET)的起始位置分别距方坯表面约42和28mm,在M-EMS 240～260A条件下,受M-EMS电流强度的影响很小;碳元素在方坯皮下10mm内存在负偏析,然而在CET前沿富集,同时在凝固中心呈现为交替正、负偏析;凝固中心附近负偏析程度正相关于M-EMS和F-EMS强度。根据方坯低倍组织与碳偏析情况,最终确定20CrMnTi最佳的电磁搅拌参数为M-EMS 250A/4.0Hz、F-EMS 300A/7.0Hz。另外,F-EMS入口与出口处的液芯厚度分别为66.2和60.6mm,与之对应的固相率分别为86.6%和88.7%,F-EMS安装位置合理。

• 单位
  轧制技术及连轧自动化国家重点实验室; 东北大学