机械工程学报

作者：孙明翰, 杨玉青, 朱志旺, 魏洁平, 杜凤山

单位：燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004

关键词：晶粒细化,力学性能,再结晶,振动,铸轧；

基金：国家自然科学基金（U1604251）和河北省自然科学基金（E2017203043）资助项目

为了改善传统双辊薄带铸轧板坯中存在的缩孔、裂纹、组织不均以及晶粒粗大等缺陷，提升双辊薄带铸轧产品带坯的力学性能，提出振动铸轧新技术，以细化铸轧带坯组织晶粒度，提高其力学性能。为了确定振动铸轧过程的细晶机理，分别在1 570℃和1 530℃两种开浇温度下进行20CrMn钢双辊薄带铸轧振动与非振动工况的对比试验，并对所得带坯微观组织及力学性能进行检测和分析。微观组织观察结果表明，在铸轧过程中振动可以有效细化产品带坯晶粒，其细晶机理为在凝固阶段振动可以提升熔池区形核率并促使振动侧枝晶尖端熔断，而在轧制阶段振动可以强化塑性变形区的动态再结晶；拉伸试验结果表明振动有效地改善了铸轧板坯的力学性能，开浇温度1 570℃时，沿轧制方向振动铸轧板坯较传统铸轧板坯屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了12.11%、14.57%和38.9%，垂直轧制方向分别提高了7.72%、13.23%和34.8%；开浇温度1 530℃时，沿轧制方向分别提高了9.22%、14.95%和31.25%，垂直轧制方向分别提高了21.36%、27.35%和42.86%。试验表明振动铸轧较传统铸轧不仅能在凝固阶段通过振动提高形核率，细化晶粒，还能在轧制段通过振动增强动态再结晶效果，改善材料微观组织结构，从而提升其力学性能。

来源：2019年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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