一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法，包括如下步骤：1)选定坩埚，并根据钢带喂入比选择与铸造模具相适合的钢带，所述钢带喂入比为钢带横截面积与坩埚的铸型横截面积的比值；2)用支架将所述钢带固定在坩埚的中部，并使钢带的端部与坩埚的底部保持一定距离；3)把过热的钢液浇入插有钢带的铸型中，过热的钢液用于熔化钢带，且保证钢带能形成共熔体，不会以固体形式残留于坯体中；4)进行组织分析，观察组织偏析情况、晶粒大小和等轴晶比例。本发明专利技术通过控制钢带厚度、钢带喂入位置和浇注温度等工艺参数，可以制备出高等轴晶率、细小的晶粒尺寸和较低偏析度的铸态组织。

Casting method for improving ingot grain size and tissue segregation

The invention discloses a method for casting ingot to improve the grain size and microstructure segregation, which comprises the following steps: 1) selected and fed into the crucible, according to strip steel ratio selection and casting mold suitable, the strip feeding ratio of cross sectional area for cast steel cross sectional area and crucible; 2 with the steel bracket) fixed in the crucible of the middle and the end of the strip and the bottom of the crucible to maintain a certain distance; 3) the molten steel is poured into the mold hot strip is inserted in the liquid steel superheat for molten steel, which can form a eutectic strip, not as solid residue in the green body; 4) organizational analysis, observation of tissue segregation and grain size and the proportion of equiaxed grains. By controlling the technological parameters such as the thickness of the steel band, the feeding position of the steel band and the pouring temperature, the casting structure with higher axial crystal ratio, fine grain size and lower segregation degree can be prepared.

【技术实现步骤摘要】
一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法
本专利技术涉及碳钢模铸
，具体地说，特别涉及到一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法。
技术介绍
大型锻件的生产工艺流程一般为：冶炼—铸锭—加热—锻造—锻后热处理。其中冶炼和铸锭是决定锻件质量水平的关键环节之一，钢锭质量的好坏直接影响到锻件的质量好坏。生产中钢锭总会形成这样那样的凝固缺陷，比如缩孔、疏松、夹杂、偏析和晶粒粗大等，大型钢锭中的凝固缺陷尤其明显。这些缺陷的存在会影响金属宏观和微观的热变形行为，使锻造过程中金属坯料内部的变形分布不均匀，导致拉应力的产生，当其足够大时，会萌生新的裂纹或使原有的裂纹扩展，最终引起锻件报废。在浇注的过程中把钢带喂入钢液中，可以改变钢液中的温度场，降低熔体过热度、增加晶核数量细化晶粒，同时可以减少柱状晶，减轻铸锭中心偏析和疏松，改善铸锭质量。到目前为止，国内外对连铸结晶器喂带技术进行过研究，但除了部分理论计算方面略有报道，其他相关内容均对外保密，若把喂带技术应用到模铸中去，同样可以大大提高铸锭质量，但对这方面的相关报道很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法，通过控制钢带厚度、钢带喂入位置和浇注温度等工艺参数，可以制备出高等轴晶率、细小的晶粒尺寸和较低偏析度的铸态组织。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法，包括如下步骤：1)选定坩埚，并根据钢带喂入比选择与铸造模具相适合的钢带，所述钢带喂入比为钢带横截面积与坩埚的铸型横截面积的比值；2)用支架将所述钢带固定在坩埚的中部，并使钢带的端部与坩埚的底部保持一定距离；3)把过热的钢液浇入插有钢带的铸型中，过热的钢液用于熔化钢带，且保证钢带能形成共熔体，不会以固体形式残留于坯体中；4)进行组织分析，观察组织偏析情况、晶粒大小和等轴晶比例。进一步的，所述钢液的过热温度为30℃。进一步的，所述钢带端部距离坩埚的底部50mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术具有显著进步，通过合理控制过热度和喂入比等工艺参数，便可制备出具有低偏析度，小的晶粒尺寸和高的等轴晶率的碳钢，改善了铸锭质量，有利于进一步的后续加工。附图说明图1为本专利技术所述的钢带喂入比为0.24％的铸造组织示意图。图2为本专利技术所述的钢带喂入比为0.96％的铸造组织示意图。图3为本专利技术所述的钢带喂入比为0％的铸造组织示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例11)选用铸型尺寸为255mm(长)×225mm(宽)×245mm(高)。2)选用钢带成分见表1，尺寸为500mm(长)×70mm(宽)×2mm(厚)，钢带喂入比为0.24％。3)用支架把钢带固定在坩埚(耐火砖材料)中部，钢带端部距离坩埚底部50mm。4)把过热度为30℃的钢液(成分见表2)浇入插有钢带的铸型中。该工艺得到的等轴晶比例为48％，晶粒尺寸为8mm，偏析度为0.981。组织特征见图1。实施例21)选用铸型尺寸为255mm(长)×225mm(宽)×245mm(高)。2)选用钢带成分见表1，尺寸为500mm(长)×70mm(宽)×8mm(厚)，钢带喂入比为0.96％。3)用支架把钢带固定在坩埚(耐火砖材料)中部，钢带端部距离坩埚底部50mm。4)把过热度为30℃的钢液(成分见表2)浇入插有钢带的铸型中。该工艺得到的等轴晶比例为68％，晶粒尺寸为4.5mm，偏析度为0.922。组织特征见图2。实施例31)选用铸型尺寸为255mm(长)×225mm(宽)×245mm(高)。2)选用钢带喂入比为0％。3)用支架把钢带固定在坩埚(耐火砖材料)中部，钢带端部距离坩埚底部50mm。4)把过热度为30℃的钢液(成分见表2)浇入插有钢带的铸型中。该工艺得到的等轴晶比例为38％，晶粒尺寸为10.2mm，偏析度为0.99。组织特征见图3。本专利技术通过大量实验掌握钢带在铸型中的熔化规律，钢带喂入比(钢带横截面积与铸型横截面积的比值)、过热度等工艺参数对制备不同组织特征碳钢的影响机理，不断摸索规律，从而大大优化了工艺过程，制备出具有低偏析度，小的晶粒尺寸和高的等轴晶率的碳钢。表1钢带的化学成分(wt％)表2钢液的化学成分(wt％)理想的工艺参数为：过热度：30℃，喂入比：1％。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选定坩埚，并根据钢带喂入比选择与铸造模具相适合的钢带，所述钢带喂入比为钢带横截面积与坩埚的铸型横截面积的比值；2)用支架将所述钢带固定在坩埚的中部，并使钢带的端部与坩埚的底部保持一定距离；3)把过热的钢液浇入插有钢带的铸型中，过热的钢液用于熔化钢带，且保证钢带能形成共熔体，不会以固体形式残留于坯体中；4)进行组织分析，观察组织偏析情况、晶粒大小和等轴晶比例。

【技术特征摘要】
1.一种用于改善铸锭晶粒大小和组织偏析的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选定坩埚，并根据钢带喂入比选择与铸造模具相适合的钢带，所述钢带喂入比为钢带横截面积与坩埚的铸型横截面积的比值；2)用支架将所述钢带固定在坩埚的中部，并使钢带的端部与坩埚的底部保持一定距离；3)把过热的钢液浇入插有钢带的铸型中，过热的钢液用于熔化钢带，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵素，韦东来，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31