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42MH铸坯由于其含碳量较高,易产生中心偏析和显微偏析,影响产品质量。动态轻压下技术是改善连铸坯中心偏析和中心疏松的有效手段。本文以42MH连铸坯为研究对象,分别对其轻压下参数和枝晶结构进行了研究,以改善铸坯宏观偏析和显微偏析。首先测试了42MH铸坯高温力学性能,研究温度对强度和塑性的影响。并采用SEM和金相显微镜对拉伸断口形貌以及金相组织进行观察,研究42MH在不同温度下的断裂机理;其次,建立了42MH凝固传热数学模型和轻压下数学模型,并计算了连铸工艺参数对轻压下位置、压下量和压下速率的影响。最后建立了42MH连铸坯枝晶结构计算模型,并研究连铸工艺参数对42MH铸坯一次枝晶间距(λ1)和二次枝晶间距(λ2)的影响。由高温力学性能测试结果可知,42MH铸坯抗拉强度和屈服强度较高(450℃的抗拉强度为676.37 MPa,屈服强度为211 MPa),随温度升高,强度降低。42MH铸坯脆性温度区分别为850717℃的双相脆性区和700550℃的单相脆性区。9251200℃范围内,42MH铸坯塑性较好。因此,42MH连铸过程中其铸坯宜保持在此温度区间。综合考虑溶质偏析和糊状区流动补缩性,确定轻压下位置为fs=0.600.95。计算结果表明,42MH轻压下位置与拉坯速度和过热度呈线性增加关系,即:Lfs 0.55(28)-9.4(10)29.5 00V,Lfs 0.95(28)-12.1(10)35.1 40V,Lfs 0.55(28)18.9(10)0.05 8(35)T,Lfs 0.95(28)21.8(10)0.0 63(35)T。比水量与42MH轻压下位置呈线性下降关系,即:Lfs 0.55(28)27.7-7.5 20W,L fs 0.95(28)33.2-9.9 90W。其中拉坯速度对42MH铸坯压下位置的影响最大,其次是比水量。根据压下区间坯壳厚度,结合临界应变可计算得到轻压下的压下量。通过连铸工艺参数和压下位置的定量关系式,有助于工厂在调整连铸工艺参数时快速方便地制定轻压下参数。由模型计算确定比水量1.0W、拉速1.05m/min、过热度20℃为42MH最佳连铸工艺参数,其轻压下参数为9#扇形段压下2.9mm和10#扇形段压下2.8 mm。相较于原钢厂的轻压下参数,在没额外引发铸坯裂纹情况下,中心偏析得到改善。采用Wolf等人统计得出的半经验公式计算得出42MH铸坯压下速率为常数1.28 mm/min。随着拉坯速度加快、比水量减小,λ1和λ2增大。通过对比拉坯速度、比水量对λ1、λ2影响率,发现拉速对λ1和λ2的影响较大。枝晶间距越大,越易产生显微偏析。因此,控制42MH连铸过程的拉速尤为重要。另外,铸坯的枝晶渗透率随着拉速增大、比水量变小而降低。基于以上研究结果,为控制42MH铸坯中心偏析和显微偏析,选择的连铸工艺参数为1.0W、V=1.05 m/min、ΔT=20℃。