熔速对高填充比06Cr18Ni11Ti电渣重熔铸锭凝固过程的影响

以06Cr18Ni11Ti钢高填充比电渣重熔铸锭为研究对象,通过建立瞬态电渣重熔过程的多相多物理场耦合模型,探究了熔速对电渣重熔过程中电磁、传热、流动及凝固行为的影响。结果表明,不同熔速下的电流路径基本一致,且存在明显的集肤效应,结晶器内部温度呈抛物线形分布,且温度梯度较大。随着熔速从5 kg/min增至7 kg/min,电流密度、洛伦兹力和焦耳热分别增加了16.2%、37.7%和63.3%;渣池最高温度从1902 K上升至2058 K;渣池内存在两对方向相反的涡旋,结晶器内的流动随熔速增大变得更加剧烈;在本文研究条件下,提高熔速会导致熔池深度增大、铸锭局部凝固时间延长;当熔速为5 kg/min时,局部凝固时间最短,熔池深度在结晶器直径的1/2~1/3,有助于保证铸锭良好的致密性和结晶质量。

06Cr18Ni11Ti不锈钢缺陷机理研究

工业冶炼生产的06Cr18Ni11Ti不锈钢,表面缺陷程度随着钛含量的增加而趋于严重,缺陷与出炉温度、粗轧开轧温度、精轧开轧温度和终轧温度没有明显的对应关系,钢卷在冷线1120℃材温下固溶,缺陷较严重,材温调整为1090℃之后,缺陷有所减轻,并得到有效控制。结合SEM分析认为,该缺陷属于含钛钢固有缺陷,产生原因主要是钢卷在固溶过程中TiC与氧反应生成含有TiO_(2)成分的致密氧化皮,在酸洗时氧化铁皮剥落形成。

06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢热变形行为研究

为指导06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢塑性加工工艺参数制定及构建数值模型所需材料数据,利用热模拟试验机进行单向等温压缩试验,温度为900~1200℃,应变速率为0.01~1.00 s^-1,变形量为60%。根据真应力-真应变曲线对06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢热变形机制进行分析,结合线性拟合建立流变应力本构方程和临界应变模型。结果表明:在较高变形温度和较低应变速率下,06Cr18Ni11Ti不锈钢的主要软化机制为动态再结晶,真应力随温度升高而降低,随应变速率减小而降低;为验证流变应力本构方程的准确度,比对预测结果与试验结果,相对误差在10%以内,得到06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢的热变形激活能为440.61 kJ/mol。

铸态06Cr18Ni11Ti钢的热变形及动态再结晶模型

采用数值模拟和热压缩试验,研究了铸态06Cr18Ni11Ti钢的热变形行为,构建了其高温流变本构方程,并基于微观组织、加工硬化率建立了动态再结晶模型。将得到的模型导入Deform有限元模拟软件,对双锥试样热压缩试验过程进行了仿真验证。结果表明:高温低应变速率条件下,流变曲线呈常见的动态再结晶型;应变速率较大(1s^(-1))或温度较低(850℃)时,热压缩过程中流变曲线虽呈现加工硬化型,但实际存在动态再结晶现象。构建了包括临界应变模型、动态再结晶体积分数模型及动态再结晶晶粒尺寸模型在内的动态再结晶模型,最终仿真计算结果与双锥试验结果吻合较好,建立的模型能较好地预测铸态06Cr18Ni11Ti钢锻造过程的动态再结晶。