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(shè)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。

隨著科學技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。

  碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足：

  (1) 淬透性低 一般情況下，碳鋼水淬的 淬透直徑只有10mm-20mm。

  (2) 強度和屈強比較低 如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43, 遠低于合金鋼。

  (3) 回火穩(wěn)定性差 由于回火穩(wěn)定性差，碳鋼在進行調(diào)質(zhì)處理時，為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。

  (4) 不能滿足特殊性能的要求 碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。