[发明专利]一种大方坯连铸凝固末端单辊压下位置确定方法

权利要求书

1.一种大方坯连铸凝固末端单辊压下位置确定方法，其特征在于，通过铸坯中各溶质元素的最佳压下位置与各溶质元素的偏析程度权重耦合确定大方坯连铸凝固末端单辊压下位置；

具体包括如下步骤：

S1、获取铸坯中各溶质元素i的最佳压下位置的数值；

S2、获取铸坯中各溶质元素i的偏析程度权重φ_i的数值；

S3、根据各溶质元素i的最佳压下位置的数值和各溶质元素i的偏析程度权重φ_i的数值，按照如下公式计算大方坯连铸凝固末端单辊压下位置

步骤S1包括如下子步骤：

S1.1、获取铸坯中的固相密度ρ_s、液相密度ρ_l、溶质元素i在固相中的浓度C_s,i、溶质元素i在液相中的浓度C_l,i、压下效率η、铸坯宽度W、压下量ΔH、铸坯凝固末端单辊压下位置处液芯面积S的数值；

S1.2、针对于每个溶质元素i，将步骤S1.1中确定的固相密度ρ_s、液相密度ρ_l、溶质元素i在固相中的浓度C_s,i、溶质元素i在液相中的浓度C_l,i的数值分别带入公式

获得分别对应于各溶质元素i的连铸坯凝固末端单辊压下后铸坯中心两相区平均溶质偏析率K_i、单辊压下位置处两相区固相率f_s与单辊压下两相区溶质排除率ε之间的K_i-f_s-ε函数关系；

S1.3、将步骤S1.1中确定的压下效率η、铸坯宽度W、压下量ΔH、铸坯凝固末端单辊压下位置处液芯面积S的数值带入公式

获得单辊压下两相区溶质排除率ε与单辊压下位置处两相区固相率f_s的ε-f_s函数关系；

S1.4、将ε-f_s函数关系分别带入与各溶质元素i相对应的K_i-f_s-ε函数关系，获得分别对应于各溶质元素i的连铸坯凝固末端单辊压下后铸坯中心两相区平均溶质偏析率K_i与单辊压下位置处两相区固相率f_s之间的K_i-f_s函数关系；

S1.5、针对各溶质元素i对应的K_i-f_s函数关系，获得连铸坯凝固末端单辊压下后铸坯中心两相区平均溶质偏析率K_i取最小值时的单辊压下位置处两相区固相率f_s，该单辊压下位置处两相区固相率f_s为最佳压下位置

在步骤S2中：

当碳元素的重量百分比小于0.53wt％时，各溶质元素i的偏析程度权重φ_i为

其中，k_δ/l为δ铁素体/液相界面处溶质分配系数；

当碳元素的重量百分比大于等于0.53wt％时，各溶质元素i的偏析程度权重φ_i为

其中，k_γ/l为γ奥氏体/液相界面处溶质分配系数。

2.根据权利要求1所述的大方坯连铸凝固末端单辊压下位置确定方法，其特征在于，

对应于溶质元素碳：k_δ/l取0.19，k_γ/l取0.34；

对应于溶质元素硅：k_δ/l取0.77，k_γ/l取0.52；

对应于溶质元素锰：k_δ/l取0.76，k_γ/l取0.78；

对应于溶质元素磷：k_δ/l取0.23，k_γ/l取0.13；

对应于溶质元素硫：k_δ/l取0.05，k_γ/l取0.035。