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電渣錠點狀偏析的成因

電渣錠點狀偏析的成因

  • 分類:技術知識
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-10-30
  • 訪問量:0

【概要描述】在鋼錠凝固過程中,枝晶間鋼液溶質元素的富集和氣孔造成了點狀偏析的形成。點狀偏析形成機理和兩者形成過程為:
1、溶質元素的富集
? ? ? 電渣重熔正常電流主電路是電極-渣池-金屬熔池-鋼錠-底板,電流在自感磁場作用下,產生水平方向均勻的向心運動。但電渣重熔往往產生水平分流,即電極-渣池-結晶器底板及電極-渣池-結晶器-鋼錠-底板。分流是不恒定的,電流起伏波動,分流方向偏向一側。分流再產生自感磁場,和主電路磁場迭加形成雜散不均勻的磁場,引起不均勻攪拌,熔池均勻運動遭到破壞。不均勻的攪拌使局部區域柱狀晶的生長受到阻礙,生長著的枝晶折斷,折斷的枝晶在局部堆積,構成一些空隙,而枝晶間富集溶質的液體在攪拌作用下充填空隙或積聚凝固前沿某一區域,會形成點狀偏析。
2、氣孔
? ? ? 1)電極在重熔開始時,由于剛進入開始溫度不高,熔化速率并不大,當電極進入20分鐘后,熔化溫度才開始逐漸加大。
? ? ? 2)隨著熔化的不斷進行,電極有效截面加大,渣阻變小,電流加大,熔化速率加大,電極插入渣池變深,則使金屬熔池成為V字形狀。
? ? ? 3)熔池加熱是不均勻的,其強烈的對流也不能把溫度拉平,在渣池上部渣池溫度低,在電極附近、電極下部、電流通過部分以及電極與金屬熔池之間,熔渣加熱強烈,渣溫高,鋼渣冶金化學反應強烈,由此產生溶解在渣池內的氣體,因其不能快速在熔池范圍內被拉平,所以在電極下部周圍區域內的熔渣和鋼液內接近達到飽和。
? ? ? 4)隨著重熔溫度的不斷提高,熔化速率和氣泡飽和度也在不斷增加,當氣體飽和時,溶解在鋼液中的氣體便以小氣泡形式在凝固鋼液表面析出。
? ? ? 5)處在V字形兩邊的氣泡因外部壓力較低,容易被排除,而底部的氣泡因外部壓力的作用而被保留在凝固面上。
? ? ? 6)隨著熔化速率的不斷加快,重熔鋼錠的周邊鋼液凝固加快,V字形金屬熔池相對加深,此時不斷有凝固析出的小氣泡擴散到V字形底部小氣泡內,使底部氣泡半徑不斷加大。因此在V字形底部形成一個壓力相對平衡的大氣泡。當重熔鋼液不斷凝固生成鋼錠時,氣泡被凝固的鋼液不斷拉長,形成氣孔。
? ? ? 7)重熔過程中,氣體的過飽和度是變化的,因此各個階段氣泡的大小、內部氣體的壓力是不一致的。所以,雖然形成的氣孔內壁市光滑的,但直徑并不統一,在鋼液逐步凝固時,氣孔內壁會形成波紋狀。
? ? ?8)當重熔進入補縮階段,熔化速率的降低,V字形金屬熔池逐步變淺平,析出的氣泡也減少,氣孔中的氣壓降低,被凝固的金屬所封閉。

電渣錠點狀偏析的成因

【概要描述】在鋼錠凝固過程中,枝晶間鋼液溶質元素的富集和氣孔造成了點狀偏析的形成。點狀偏析形成機理和兩者形成過程為:
1、溶質元素的富集
? ? ? 電渣重熔正常電流主電路是電極-渣池-金屬熔池-鋼錠-底板,電流在自感磁場作用下,產生水平方向均勻的向心運動。但電渣重熔往往產生水平分流,即電極-渣池-結晶器底板及電極-渣池-結晶器-鋼錠-底板。分流是不恒定的,電流起伏波動,分流方向偏向一側。分流再產生自感磁場,和主電路磁場迭加形成雜散不均勻的磁場,引起不均勻攪拌,熔池均勻運動遭到破壞。不均勻的攪拌使局部區域柱狀晶的生長受到阻礙,生長著的枝晶折斷,折斷的枝晶在局部堆積,構成一些空隙,而枝晶間富集溶質的液體在攪拌作用下充填空隙或積聚凝固前沿某一區域,會形成點狀偏析。
2、氣孔
? ? ? 1)電極在重熔開始時,由于剛進入開始溫度不高,熔化速率并不大,當電極進入20分鐘后,熔化溫度才開始逐漸加大。
? ? ? 2)隨著熔化的不斷進行,電極有效截面加大,渣阻變小,電流加大,熔化速率加大,電極插入渣池變深,則使金屬熔池成為V字形狀。
? ? ? 3)熔池加熱是不均勻的,其強烈的對流也不能把溫度拉平,在渣池上部渣池溫度低,在電極附近、電極下部、電流通過部分以及電極與金屬熔池之間,熔渣加熱強烈,渣溫高,鋼渣冶金化學反應強烈,由此產生溶解在渣池內的氣體,因其不能快速在熔池范圍內被拉平,所以在電極下部周圍區域內的熔渣和鋼液內接近達到飽和。
? ? ? 4)隨著重熔溫度的不斷提高,熔化速率和氣泡飽和度也在不斷增加,當氣體飽和時,溶解在鋼液中的氣體便以小氣泡形式在凝固鋼液表面析出。
? ? ? 5)處在V字形兩邊的氣泡因外部壓力較低,容易被排除,而底部的氣泡因外部壓力的作用而被保留在凝固面上。
? ? ? 6)隨著熔化速率的不斷加快,重熔鋼錠的周邊鋼液凝固加快,V字形金屬熔池相對加深,此時不斷有凝固析出的小氣泡擴散到V字形底部小氣泡內,使底部氣泡半徑不斷加大。因此在V字形底部形成一個壓力相對平衡的大氣泡。當重熔鋼液不斷凝固生成鋼錠時,氣泡被凝固的鋼液不斷拉長,形成氣孔。
? ? ? 7)重熔過程中,氣體的過飽和度是變化的,因此各個階段氣泡的大小、內部氣體的壓力是不一致的。所以,雖然形成的氣孔內壁市光滑的,但直徑并不統一,在鋼液逐步凝固時,氣孔內壁會形成波紋狀。
? ? ?8)當重熔進入補縮階段,熔化速率的降低,V字形金屬熔池逐步變淺平,析出的氣泡也減少,氣孔中的氣壓降低,被凝固的金屬所封閉。

  • 分類:技術知識
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-10-30
  • 訪問量:0
詳情

在鋼錠凝固過程中,枝晶間鋼液溶質元素的富集和氣孔造成了點狀偏析的形成。點狀偏析形成機理和兩者形成過程為:
1、溶質元素的富集
      電渣重熔正常電流主電路是電極-渣池-金屬熔池-鋼錠-底板,電流在自感磁場作用下,產生水平方向均勻的向心運動。但電渣重熔往往產生水平分流,即電極-渣池-結晶器底板及電極-渣池-結晶器-鋼錠-底板。分流是不恒定的,電流起伏波動,分流方向偏向一側。分流再產生自感磁場,和主電路磁場迭加形成雜散不均勻的磁場,引起不均勻攪拌,熔池均勻運動遭到破壞。不均勻的攪拌使局部區域柱狀晶的生長受到阻礙,生長著的枝晶折斷,折斷的枝晶在局部堆積,構成一些空隙,而枝晶間富集溶質的液體在攪拌作用下充填空隙或積聚凝固前沿某一區域,會形成點狀偏析。
2、氣孔
      1)電極在重熔開始時,由于剛進入開始溫度不高,熔化速率并不大,當電極進入20分鐘后,熔化溫度才開始逐漸加大。
      2)隨著熔化的不斷進行,電極有效截面加大,渣阻變小,電流加大,熔化速率加大,電極插入渣池變深,則使金屬熔池成為V字形狀。
      3)熔池加熱是不均勻的,其強烈的對流也不能把溫度拉平,在渣池上部渣池溫度低,在電極附近、電極下部、電流通過部分以及電極與金屬熔池之間,熔渣加熱強烈,渣溫高,鋼渣冶金化學反應強烈,由此產生溶解在渣池內的氣體,因其不能快速在熔池范圍內被拉平,所以在電極下部周圍區域內的熔渣和鋼液內接近達到飽和。
      4)隨著重熔溫度的不斷提高,熔化速率和氣泡飽和度也在不斷增加,當氣體飽和時,溶解在鋼液中的氣體便以小氣泡形式在凝固鋼液表面析出。
      5)處在V字形兩邊的氣泡因外部壓力較低,容易被排除,而底部的氣泡因外部壓力的作用而被保留在凝固面上。
      6)隨著熔化速率的不斷加快,重熔鋼錠的周邊鋼液凝固加快,V字形金屬熔池相對加深,此時不斷有凝固析出的小氣泡擴散到V字形底部小氣泡內,使底部氣泡半徑不斷加大。因此在V字形底部形成一個壓力相對平衡的大氣泡。當重熔鋼液不斷凝固生成鋼錠時,氣泡被凝固的鋼液不斷拉長,形成氣孔。
      7)重熔過程中,氣體的過飽和度是變化的,因此各個階段氣泡的大小、內部氣體的壓力是不一致的。所以,雖然形成的氣孔內壁市光滑的,但直徑并不統一,在鋼液逐步凝固時,氣孔內壁會形成波紋狀。
     8)當重熔進入補縮階段,熔化速率的降低,V字形金屬熔池逐步變淺平,析出的氣泡也減少,氣孔中的氣壓降低,被凝固的金屬所封閉。

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