Аннотация
В настоящей работе проведены исследования зависимости химического состава низкоуглеродистых трубных сталей на скорость продвижения твердой фазы. В программном комплексе Poligon Soft проведено моделирование затвердевания четырех химических составов сталей в медном кокиле Ø410 мм, имеющем геометрические параметры гильзы кристаллизатора зоны первичного охлаждения установки непрерывной разливки стали. Производилась оценка температурного поля и толщины твердой фазы отливок через определенные временные промежутки до 320 с, что соответствовало среднему времени нахождения жидкой стали в медном кристаллизаторе в процессе непрерывной разливки сталей. Оценка температурных полей показала, что с увеличением содержания углерода в стали в первоначальный момент времени температура поверхности отливок возле стенок медного кокиля снижается. Снижение составляет до 13° при увеличении углерода от 0,07 до 0,20% в стали. Кроме того, проведенные исследования показали некоторые различия в характере продвижения твердой фазы. Установлено, что исследуемые стали имеют различные скорости затвердевания, обусловленные химическим составом. Стали с наименьшим содержанием углерода имеют наибольшую скорость продвижения твердой фазы. При этом их скорость затвердевания сопоставима. Наименьшую скорость затвердевания имеет сталь с наибольшим содержанием углерода.
Ключевые слова
Кристаллизация, затвердевание, моделирование, твердая фаза, низкоуглеродистые стали, двухфазная зона.
1. Information on http://www.stahl-online.de/index.php/statistiken
2. Гущин В.Н., Ульянов В.А. Исследование влияния неравномерности фронта затвердевания на осевую пористость непрерывнолитых сортовых заготовок// Черные металлы. 2016 №12 С. 21-24.
3. Ульянов В.А., Гущин В.Н. Исследование влияния условий затвердевания на образование трещин в непрерывнолитых заготовках // Черные металлы. 2012. №6. С. 13-16.
4. Гущин В.Н., Ульянов В.А. Математическое и физическое моделирование теплофизических процессов в металлургии. Нижний Новгород: НГТУ, 2014. 157 с.
5. Braun A., Warzecha M., Pfeifer H. Numerical and physical modelling steel flow in two-stand tundish for different casting conditions //Metallurgical and Materials Transactions. 2010. Vol. 41, №3. Р. 549-559.
6. Чернышов Е.А. Особенности формирования двухфазной зоны в тонкостенных металлооболочковых формах // Современные проблемы науки и образования. 2009. № 6-1.
7. Vicent Guyot, J.F. Martin, A. Ruelle e.a. Control of surface Quality of 0,08% 9. Носоченко А.О. Исследование влияния углерода на центральную химическую и структурную неоднородность и комплекс свойств низколегированных трубных сталей: Дис. … канд. техн. наук. 2003. С. 39.
10. Mostafa Omar El-Bealy. Li Mold Thermo-Mechanical Rigidity Criterion for Surface Quality of Continuous Casting of Steel. //Materials Sciences and applications. 2013. Vol. 3. P. 39-51.
11. Mintz B. The Influence of Composition on the hot Ductility of Steel and to the problem of Transverse cracking // ISIJ International. 1999. Vol.39. P.833-855.