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(chǎng)和鑄件內(nèi)感生的水平方向的次級(jí)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(duì)初始坯殼總形成一個(gè)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(shí)現(xiàn)了緩冷。由于較低的冷卻速度，初始坯殼不會(huì)在彎月面上形成，因結(jié)晶器振動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)晶器-坯殼間隙的壓力波動(dòng)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(xiàng)目的研究成果之一。對(duì)2.2和2.3提到的中間包和結(jié)晶器流場(chǎng)控制以去除夾雜物來講，計(jì)算電磁流體動(dòng)力學(xué)研究是必不可少的。4控制夾雜物化學(xué)成分耦合析出模型分析凝固觀偏析時(shí)考慮了溶質(zhì)向固體的反向擴(kuò)散。假設(shè)剩下的液體內(nèi)達(dá)到局部熱力學(xué)平衡，包括夾雜物的析出。這個(gè)模型可模擬凝固時(shí)夾雜物化學(xué)成分的變化，曾用于控制奧氏體不銹鋼的氧化物夾雜。當(dāng)固體分?jǐn)?shù)為0.5時(shí)，厚壁耐磨鋼板中氧含量的氧化鋁、氧化硅含量計(jì)算值與觀察結(jié)果很好相符。兩種結(jié)果都指出，當(dāng)鋼中總氧量從40ppm增至80ppm時(shí)，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(jiān)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(shí)液態(tài)相占夾雜物的80%，這些夾雜物被認(rèn)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(duì)輪胎鋼絲也作了類似的分析。對(duì)厚壁耐磨鋼板控制夾雜物化學(xué)成分來說，計(jì)算熱力學(xué)是很有用的。

3. 合金元素對(duì)鋼焊接性能的影響

  合金元素都提高鋼的淬透性, 促進(jìn)脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。

  4. 合金元素對(duì)鋼切削性能的影響 切削性能與鋼的硬度密切相關(guān), 鋼是適合于切削加工的硬度范圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當(dāng)加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。

  5. 合金元素對(duì)鋼熱處理工藝性能的影響

  熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產(chǎn)生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時(shí)可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、硅會(huì)增大鋼的過熱敏感性。

  用于制造重要工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的鋼種稱為合金結(jié)構(gòu)鋼。主要有低合金結(jié)構(gòu)鋼、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。