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近年来铬的价格不断上涨,造成不锈钢生产成本上升。为了适当降低生产成本,宝钢开发了经济型低铬双相不锈钢B2002。该钢种因具有相变诱发塑性效应,可望用作汽车板材。但是,该钢种目前仍处于研发试制阶段,连铸工艺对其凝固过程及组织的影响尚不清楚。本文使用课题组自行开发的连铸坯枝晶生长热模拟试验机,模拟研究了板坯连铸条件下B2002双相不锈钢凝固组织。通过改变冷却水量和过热度,模拟连铸生产中二冷区水量及浇注温度对铸坯组织的影响,并施加水平和垂直方向的机械振动,研究强制对流对凝固组织的影响。热模拟研究发现,在给定降温速率下,B2002双相不锈钢凝固组织对冷却水量的改变不敏感,而过热度对凝固组织影响较大。提高过热度会导致等轴晶晶粒粗大,柱状晶向等轴晶转变(CET)推迟,即等轴晶率降低。水平方向的机械振动对CET位置几乎没有影响,但细化了等轴晶。垂直方向的机械振动对凝固组织几乎没有影响。本文采用ProCast软件对上述热模拟过程进行了数值模拟,将B2002双相不锈钢简化成伪二元体系,使用Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)模型预测了其微观组织。找出适合B2002微观组织预测的生长因子数值为5.0e-7,5.0e-7。数值模拟发现,不同过热度试样的降温曲线走势基本相同,冷端的温度值差异较大,而热端的冷却过程几乎一致。凝固组织的变化基本符合实验模拟的变化规律。数值模拟选定的模型及使用的热物性参数和边界条件与热模拟实验条件接近,组织预测结果与热模拟实验基本一致。激冷过渡区及柱状晶长度随过热度的增大而增加,为过热度改变试样温度梯度的结果。而样品内部温度梯度受冷端导热、钢液过热度及凝固释放潜热竞争的影响。KGT模型能够近似预测凝固组织,但是由于不考虑晶核的运动,激冷区的模拟仍有较大偏差。对B2002双相不锈钢热模拟试样中奥氏体含量统计发现,热模拟试样冷却端至凝固末端奥氏体含量逐渐减小,CET位置处有微小的突变。样品激冷区奥氏体含量最高,约为65%,尺寸最小,大部分奥氏体在晶界上析出长大。柱状晶区和等轴晶区奥氏体含量相对较低,约为50%,晶界奥氏体和晶内奥氏体都很发达。由于柱状晶区晶粒细长,奥氏体多成魏氏板条状,而等轴晶区多为羽毛状,也有部分枝晶状奥氏体。冷却水量、过热度、垂直机械振动对奥氏体含量影响不大,奥氏体分布状态与样品的宏观组织及奥氏体形成元素的偏聚位置有关。