在電磁連鑄中(EMC)，在結(jié)晶器外水平繞一線圈，并通以交流電。垂直磁場和鑄件內(nèi)感生的水平方向的次級電流相互作用產(chǎn)生的勞倫茲(Lorenz)力即使交流電流方向改變也總是向內(nèi)的。這樣，對初始坯殼總形成一個束緊的力，并支撐著坯殼，初始坯殼與結(jié)晶器表面間的間隙就增大，從結(jié)晶器吸收的熱量下降，實現(xiàn)了緩冷。由于較低的冷卻速度，初始坯殼不會在彎月面上形成，因結(jié)晶器振動而產(chǎn)生的結(jié)晶器-坯殼間隙的壓力波動就因間隙增大而減小。結(jié)果就可防止生成振痕和鉤痕，從而也防止了鉤痕卷入夾雜物和氣泡。用EMC可大大減少板坯表面10mm深度內(nèi)的夾雜物數(shù)量。這是JRCM電磁連鑄項目的研究成果之一。對2.2和2.3提到的中間包和結(jié)晶器流場控制以去除夾雜物來講，計算電磁流體動力學研究是必不可少的。4控制夾雜物化學成分耦合析出模型分析凝固觀偏析時考慮了溶質(zhì)向固體的反向擴散。假設剩下的液體內(nèi)達到局部熱力學平衡，包括夾雜物的析出。這個模型可模擬凝固時夾雜物化學成分的變化，曾用于控制奧氏體不銹鋼的氧化物夾雜。當固體分數(shù)為0.5時，厚壁耐磨鋼板中氧含量的氧化鋁、氧化硅含量計算值與觀察結(jié)果很好相符。兩種結(jié)果都指出，當鋼中總氧量從40ppm增至80ppm時，氧化鋁含量急速下降而氧化硅含量大大增加。在總氧量40ppm的鋼中，即使在高溫下，夾雜物中大都是堅硬的結(jié)晶相，為氧化鋁和MgO?Al2O3尖晶石，這些夾雜物是不能變形的。而在總氧量為80ppm的鋼中，在1200℃時液態(tài)相占夾雜物的80%，這些夾雜物被認為是可以變形的。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，成功地開發(fā)了一種可拔絲的奧氏體不銹鋼。對輪胎鋼絲也作了類似的分析。對厚壁耐磨鋼板控制夾雜物化學成分來說，計算熱力學是很有用的。

合金元素對鋼的機械性能的影響

  提高鋼的強度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相(沉淀和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利用了這些強化機制。

  1. 對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響

  結(jié)構(gòu)鋼在退火狀態(tài)下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響

  由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀態(tài)下, 合金鋼沒有很大的優(yōu)越性。