双辊连铸中工艺参数对薄带凝固晶粒的影响

徐海波杜艳平孙斌煜

（1.太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；

2.太原科技大学机械电子工程学院，山西太原030024）

双辊连铸中工艺参数对薄带凝固晶粒的影响

徐海波1杜艳平2孙斌煜1

（1.太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；

2.太原科技大学机械电子工程学院，山西太原030024）

以低碳钢为例对双辊连铸过程进行了微观模拟。研究了浇注温度、拉坯速度、冷却强度等工艺参数对带材结晶凝固晶粒度的影响，得出了不同工艺条件对铸轧带材晶粒度的影响规律以及最佳的模拟参数。通过实验结果与数值模拟结果的对比，验证了模拟结果的正确性，说明模拟结果对实际有一定的指导意义。

双辊连铸微观组织晶粒模拟

薄带的凝固组织是影响薄带质量的关键因素，本文从晶粒的角度出发，研究了在双辊薄带连铸中几种工艺参数对带钢凝固组织的影响。在宏观温度场模拟的基础上，建立相应的形核模型、枝晶尖端的生长动力学模型、柱状晶向等轴晶的转变（CET）模型，并借鉴单元自动机法和有限元法（CA-FE）模型［1］，建立了薄带凝固组织形成的仿真模型，为薄带凝固组织的计算机仿真及组织的定量预测莫定基础。

1 模型的建立

1.1 枝晶形核模型

本文采用Rappaz提出的连续形核模型，该模型考虑了形核过冷度的影响和形核的连续性，其基本假设为［2］：忽略枝晶破碎和液相表面氧化等形成的核心对形核的影响；忽略液相流动对凝固形核的影响。

根据Rappaz的连续形核模型，在某一给定过冷度Δt下，晶粒形核密度n（Δt）可由下面分布函数积分求得：