专题研究
刘天威, 黄俊雄, 廖光键, 姜双海, 王军, 王超, 刘青
合理的连铸二冷工艺制度是改善弹簧钢铸坯质量的关键之一。以某钢厂生产55SiCr弹簧钢150 mm×150 mm小方坯为研究对象,采用现场测温与Procast模拟计算结合的方法,通过建立考虑横向水量分布的凝固传热数学模型,分析了二冷区各段水量对连铸坯纵-横冷却不均匀性的影响,并提出了二冷配水优化方案控制纵-横冷却不均匀性。结果表明,在现行二冷配水方案下,连铸坯纵向温度分布不合理,矫直点处铸坯角部温度为922 ℃,处于55SiCr钢的第三脆性温度区;并且,铸坯在二冷区的表面横向最大温差较大,其值为360 ℃,容易引发角部裂纹和表面裂纹。基于上述研究结果,提出了适宜该钢种的二冷配水新策略及方案,即保持足辊段水量不变,将二冷区比水量由0.80 L/kg降至0.58 L/kg,调节二冷区一段和二段水量配比为3∶2。优化二冷区配水后,二冷区一段和二段铸坯表面中心水量比例分别由7.47%和5.57%增至14.48%和13.02%,角部水量比例分别由3.46%和5.45%减少到0和2.13%,使得矫直点处铸坯的角部温度提高到997 ℃,避开了第三脆性温度区,铸坯表面横向最大温差降至209 ℃,有利于降低连铸坯角部裂纹缺陷的发生率。