高碳钢和低碳钢相比连铸时结晶器内

高碳钢连铸结晶器和凝固末端组合电磁搅拌技术

一、方坯连铸电磁搅拌技术的基本知识

连铸是铸坯在强制冷却下在其运动过程中具有很长液相穴的凝固过程，它受钢水对流运动和传热两个基本物理现象所控制。液相穴内钢水对流运动对消除过热度、凝固组织和成份偏析有重大的影响。而钢水对流的驱动力来自注流的动能和外力，前者与浇注方式有关，后者则可以在液相穴的任何位置上外加电磁力即使用电磁搅拌，而后者的影响比前者强得多。

电磁搅拌的实质简单地说是借助在铸坯的液相穴内感生电磁力强化液相穴内钢水的运动。由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，对改善铸坯质量起了重大的作用，成为连铸技术的重要一环。 1.1电磁搅拌的意义

连铸使用电磁搅拌技术的意义在于：

① 改善铸坯表面、皮下和内部质量，如：

●减少表面和皮下的气孔、针孔、夹杂物和表面裂纹； ●减少中心偏析、V形偏析； ●减少中心疏松、缩孔和内裂； ② 放宽连铸工艺条件，如： ●过热度；

●铸机对中要求； ??

③ 扩大连铸钢种，如 ●沸腾钢； ●易切钢；

●轴承钢和滚珠钢； ??

1.2电磁搅拌的模式

根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置和组合方式，大致可分为以下几种模式，见图

高碳钢方坯连铸二冷系统优化

高碳钢方坯连铸二冷系统优化刘炳宇武钢股份生产技术部摘要,

湖北武汉,

根据高碳品种钢线材质,

特性通过建立模型计算二冷配水将在典型拉速时的二冷比水,,,,

下调大约,

优化二冷水表改进二冷水质喷嘴堵塞现象明显减少满足了连铸称定连续生产要求大,

样本分析高破

品种钢铸坯中心偏析指数降低关工词

左右

高碳钢方坯连铸二冷水

概述用于特殊用途的高质量级别的高碳钢在后续的金属制品深加工过程中易产生笔尖状断口经分析与连,

,

铸过程中产生过高中心碳偏析有关种不同方案,。

。

为了减轻高碳钢凝固过程中的中心偏析方坯连铸采用强冷或弱冷两,,,

强冷使钢液结晶凝固过程减少成分析出适宜于小断面连铸高碳钢凝固收缩比大凝固热应,,,。

力大塑性差凝固末段产生大的回热使铸坯容易产生表面和中间裂纹因此大断面高碳钢方坯连铸二冷宜采用弱冷方案再利用电磁搅拌或轻压下技术使中心偏析得到有效控制改善,,

优化冷却模型降低二冷强,,,

度减小喷嘴口径使喷嘴堵塞几率增加会影响二冷制度有效实施导致冷却不均匀这样对二冷水质提出,,,

,

了更高要求

通过对二冷水质处理和管道系统采取措施使喷嘴堵塞情况大为改善达到了多炉连浇生产要,。

求并保证了铸坯质量

优化二冷制度随钢中碳含量增加钢的液相线温度降低固液相线温

高碳钢方坯连铸二冷系统优化

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样本分析高破

品种钢铸坯中心偏析指数降低关工词

左右

高碳钢方坯连铸二冷水

概述用于特殊用途的高质量级别的高碳钢在后续的金属制品深加工过程中易产生笔尖状断口经分析与连,

,

铸过程中产生过高中心碳偏析有关种不同方案,。

。

为了减轻高碳钢凝固过程中的中心偏析方坯连铸采用强冷或弱冷两,,,

强冷使钢液结晶凝固过程减少成分析出适宜于小断面连铸高碳钢凝固收缩比大凝固热应,,,。

力大塑性差凝固末段产生大的回热使铸坯容易产生表面和中间裂纹因此大断面高碳钢方坯连铸二冷宜采用弱冷方案再利用电磁搅拌或轻压下技术使中心偏析得到有效控制改善,,

优化冷却模型降低二冷强,,,

度减小喷嘴口径使喷嘴堵塞几率增加会影响二冷制度有效实施导致冷却不均匀这样对二冷水质提出,,,

,

了更高要求

通过对二冷水质处理和管道系统采取措施使喷嘴堵塞情况大为改善达到了多炉连浇生产要,。

求并保证了铸坯质量

优化二冷制度随钢中碳含量增加钢的液相线温度降低固液相线温

实验编号3 低碳钢和铸铁扭转实验

低碳钢和铸铁扭转破坏试验

一、 概述

工程中有许多承受扭转变形的构件，了解材料在扭转变形时的力学性能，对于构件的合理设计和选材是十分重要的。材料在扭转变形下的力学性能只能通过试验来测定；扭转变形是构件的基本变形之一。因此扭转试验也是材料力学基本实验之一。

二、 实验目的

1、测定低碳钢的剪切屈服极限τs，及低碳钢铸铁的剪切强度极限τb 2、铸铁的抗扭强度极限τb

3、观察、比较分析两种材料在扭转过程中变形和破坏形式。

4、学习自动绘制T－υ曲线及微机控制电子扭转实验机、扭角仪的操作

三、 实验设备和仪器

1、 2、 3、

微机控制电子扭转实验机 游标卡尺

低碳钢和铸铁圆形扭转试件

四、试 件

扭转试验所用试件与拉伸试件的标准相同，一般使用圆形试件，d0=10mm，标距l0=50mm或100mm,平行长度l为70mm或120mm。其它直径的试样，其平行长度为标距长度加上两倍直径。为防止打滑，扭转试样的夹持段宜为类矩形，如图3-1所示。

图3-1

五、 实验原理

扭转试验是材料力学试验最基本、最典型的试验之一。进行扭

低碳钢的焊接工艺

1、材料的认识

钣金车间所焊的工件主要有冷轧板、热轧板、槽钢、镀锌板、不锈钢等。其中所用的冷轧板、热轧板、镀锌板的材质为Q195，槽钢的材质为Q235.这两种材质都属于碳素钢。下面介绍各种材料的定义。

1.1冷轧板、热轧板

热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。

冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。 冷轧板跟热轧板的区别：

1）热轧板硬度低，加工容易，有较好的韧性和延展性，但机械性能远不及冷加工，也次于锻造加工。

2）冷轧板采用冷扎加工表面无氧化皮，表面光洁度高，质量好。热板采用热扎加工表面有氧化皮，质量差点(有氧化\\光洁度低)，但塑性好。

3）冷轧轧板硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，强度较高。

4）冷轧钢板由于有一程度的加工硬化，韧性低，但能达到较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等零件，同时由于屈服点较

低碳钢拉伸试验报告

材科1002班 任惠 41030096

一、试验目的

1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能 2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数

二、试验原理和要求

原理：低碳钢材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，拉伸过程有弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。通过拉伸试验，可以确定材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等性能指标。而且可以通过Hollomon公式计算出材料的应变硬化系数与应变硬化指数。

要求：按照相关国标标准（GB/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工作。

三、试验材料与试样

试验材料：退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4标准试样各一个。试样规格尺寸及公差要求如表1、表2所示；试样示意图如图1所示：

图 1 低碳钢拉伸试样示意图 表 1 R4试样的规格尺寸

原始标距Lo 50 mm 平行长度Lc 60 mm 截面原始直径d 10 mm 表 2 R4试样的横向尺寸公差

尺寸公差 ±0.07 mm 形状公差 0.04 mm 过渡弧半径r 8 mm 头部直径d’ 20 mm 四、试验测试内容与相关的测量

品种钢优特钢连铸结晶器及二次冷却

1 为什么圆坯结晶器铜管比方坯结晶器铜管抗变形能力差?

众所周知，方坯结晶器铜管与规格相当的圆坯结晶器铜管由形状决定了强度的不同，方坯结晶器铜管强度比圆坯结晶器铜管强度大，因此抗热变形能力不同。常规的设计标准，铜管壁厚方坯取铸坯名义尺寸的8％～10％；例如：150方结晶器铜管壁厚为12～15mm，而圆坯结晶器铜管同样取8％～10％，因为圆坯结晶器铜管容易变形，为此，大连大山结晶器有限公司在设计圆坯结晶器铜管时，壁厚取铸坯名义尺寸的9％～11％，提高了结晶器铜管的强度。 2 为什么整体矩形坯宽窄面比按常规设计不能超出1：27

因为管状的整体矩形坯，如果宽窄面比值大于两倍以上，制造难度比较大，拉钢故障比较多，为此一般情况下，宽窄面比不大于两倍。如果需要大于两倍的，大连大山结晶器有限公司采取如下措施：宽窄面的锥度比合理分布，宽面锥度取0.4％～0.7％，窄面取0.9％～1.2％，采取多环拉制成型，解决生产和使用中存在的问题。

3 为什么结晶器铜镀铬层有时会不耐磨，甚至铬层全部脱落而变成粉末状?

这是因为结晶器铜管母材和镀层之间存在电位差，存放时间长了的结晶器铜管从镀铬层微裂纹中进行电流释放，造成镀

品种钢优特钢连铸结晶器及二次冷却

1 为什么圆坯结晶器铜管比方坯结晶器铜管抗变形能力差?

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这是因为结晶器铜管母材和镀层之间存在电位差，存放时间长了的结晶器铜管从镀铬层微裂纹中进行电流释放，造成镀

实验一：低碳钢、铸铁拉伸试验

一、实验目的

本试验以低碳钢和铸铁为代表，了解塑性材料在简单拉伸时的机械性质。它是力学性能试验中最基本最常用的一个。一般工厂及工程建设单位都广泛利用该实验结果来检验材料的机械性能。试验提供的 E，ReL，Rm，A和Z等指标，是评定材质和进行强度、刚度计算的重要依据。本试验具体要求为：

1.了解材料拉伸时力与变形的关系，观察试件破坏现象。 2．测定强度数据，如屈服点ReL，抗拉强度Rm。

3．测定塑性材料的塑性指标：拉伸时的伸长率A，截面收缩率Z。 4．比较塑性材料与脆性材料在拉伸时的机械性质。 二、实验仪器与设备:

① 微机控制电液伺服万能试验机 型号SHT5305 最大负荷300kN 1台 ②全数字闭环测控系统 型号DCS-300 1台 ③电子引伸计 1个 ④游标卡尺 0-150mm 最小刻度0.02mm ⑤刻度尺

品种钢优特钢连铸结晶器及二次冷却

1 为什么圆坯结晶器铜管比方坯结晶器铜管抗变形能力差?

众所周知，方坯结晶器铜管与规格相当的圆坯结晶器铜管由形状决定了强度的不同，方坯结晶器铜管强度比圆坯结晶器铜管强度大，因此抗热变形能力不同。常规的设计标准，铜管壁厚方坯取铸坯名义尺寸的8％～10％；例如：150方结晶器铜管壁厚为12～15mm，而圆坯结晶器铜管同样取8％～10％，因为圆坯结晶器铜管容易变形，为此，大连大山结晶器有限公司在设计圆坯结晶器铜管时，壁厚取铸坯名义尺寸的9％～11％，提高了结晶器铜管的强度。 2 为什么整体矩形坯宽窄面比按常规设计不能超出1：27

因为管状的整体矩形坯，如果宽窄面比值大于两倍以上，制造难度比较大，拉钢故障比较多，为此一般情况下，宽窄面比不大于两倍。如果需要大于两倍的，大连大山结晶器有限公司采取如下措施：宽窄面的锥度比合理分布，宽面锥度取0.4％～0.7％，窄面取0.9％～1.2％，采取多环拉制成型，解决生产和使用中存在的问题。

3 为什么结晶器铜镀铬层有时会不耐磨，甚至铬层全部脱落而变成粉末状?

这是因为结晶器铜管母材和镀层之间存在电位差，存放时间长了的结晶器铜管从镀铬层微裂纹中进行电流释放，造成镀