凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响

安航航^1,2，包燕平¹，王敏¹，赵立华¹，王达志¹，刘荣泉³，李鹏³

1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室2. 北京科技大学冶金与生态工程学院3. 常熟市龙腾特种钢有限公司

摘 要：基于ANSYS软件建立了310 mm×360 mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,并采用窄面射钉试验及铸坯表面测温试验对模型的准确性进行了验证.通过模型研究了过热度、拉速和二冷比水量对铸坯中心固相率以及凝固坯壳分布的影响,并结合高碳耐磨球钢BU的高温拉伸试验结果,确定了最佳的拉速以及最优轻压下压下区间要求.通过工业试验对理论模型进行了验证,并分析研究了拉速对采用凝固末端电磁搅拌（F-EMS）以及凝固末端17 mm大压下量的轻压下技术生产310 mm×360 mm断面大方坯高碳耐磨球钢BU铸坯的偏析和中心缩孔的影响.结果表明:采用凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术,通过调整拉速优先满足轻压下压下区间要求,可显著降低中心偏析、V型偏析及中心缩孔,但如果仅达到凝固末端电磁搅拌位置要求时,则铸坯中心质量不会得到明显改善.拉速为0.52 m·min^-1且轻压下压下区间铸坯中心固相率为0.30⁰.75时,偏析和中心缩孔有很大程度的改善,不合理的压下量分配会引起铸坯出现内裂纹以及中心负偏析.

关键词：大方坯;高碳耐磨球钢;偏析;凝固末端电磁搅拌;轻压下;