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高通量连铸连轧工艺是将熔融状态的铝合金液由连铸机铸成厚度约19mm的连铸板坯,然后直接进行三连轧的连续铸造加工工艺,该工艺具有流程短,能耗低,生产效率高等优点。该工艺的铸造过程是在连铸机中由环形钢带和两条可移动矩形链式金属挡块组成的结晶器内完成。连铸坯的表面质量尤其表面偏析取决于作为支撑面的钢带的刚性、表面的粗糙度、冷却的均匀性及合金的成分,并会遗传至后续的轧制加工过程,影响最终轧制产品的表面质量。研究高通量连铸连轧AlFeSi合金连铸板坯表面偏析的调控行为对改善AlFeSi合金产品的表面质量具有非常重要的意义。本文以高通量连铸连轧AlFeSi合金为研究对象,采用显微金相观察、SEM及EDS分析、XRD分析等分析手段,通过调控Fe/Si比、Fe、Si总含量、铸造冷却速度,利用表面偏析层厚度及表层第二相占比等方法,研究了铸坯表面偏析规律。本文系统研究了Fe、Si含量对连铸连轧AlFeSi合金铸板表面偏析的影响规律,结果表明:当Fe/Si比由0.8增大到2.0时,板坯表面偏析情况先增加后减轻。Fe/Si比为1.25时,表面偏析最严重,表面偏析层厚度在80μm左右,表层第二相占比为36.7%;Fe/Si比为2.0时,表面几乎无偏析层,表层第二相占比为11.1%。随着Fe/Si比增大,表层主要偏析相由针状β-Al5Fe Si相先向网状α-Al8Fe2Si相转变,然后再向针状、板条状Al3Fe相转变。当Fe、Si总量由0.45%增大到1.44%时,板坯表面偏析明显增加,表面偏析层厚度从45μm表增加到80μm,表层第二相占比从11.2%增加到36.7%;表层主要偏析相均为α-Al8Fe2Si相,Fe、Si总量为0.45%时,表层占次要位置的偏析相为Al3Fe相,随着Fe、Si总量增加,表层则有少量β-Al5Fe Si相。本文通过台阶试块研究了冷却速度对板坯表面偏析的影响,结果表明,当冷速由27.8℃/s增大到248.5℃/s时,表面偏析减轻,当冷速增大到108.2℃/s以后,铝合金铸板表面已无第二相偏析现象。随着冷却速度的增大,AlFeSi合金铸板表层晶粒尺寸减小,晶粒间缝隙减小,主要偏析在晶界间第二相的尺寸随之减小,数量随之减少。基于上述研究结果发现,高通量连铸连轧生产AlFeSi合金,降低合金元素含量,表面偏析趋于减弱;在生产高Fe、Si含量AlFeSi(8011)合金时,适当提高铸造冷却速度,并将Fe/Si比调整到1.7左右,偏析相对较轻,偏析相为网状α-Al8Fe2Si相,有利于后续板坯质量的提高,并在生产中得到了实验和验证。