讲座2一中心偏析
中心碳偏析评定方法
中心碳偏析评定方法The assessment method for center carbon segregation in steel is essential for ensuring the quality and performance of steel products. 中心碳偏析评定方法对于确保钢铁产品的质量和性能至关重要。
It is crucial to have an accurate and reliable assessment method in place to identify and address any issues related to carbon segregation, as it can significantly impact the mechanical properties and overall performance of the steel. 有一个准确可靠的评定方法至关重要，可以识别和解决与碳偏析有关的任何问题，因为这会极大地影响钢材的机械性能和整体表现。
In order to achieve this, various assessment methods and techniques have been developed and utilized within the steel industry. 为了实现这一点，钢铁行业已经开发和利用了各种评定方法和技术。
These methods include macroscopic examination, microstructure analysis, and both destructive and non-destructive testing methods. 这些方法包括宏观检查、微结构分析以及破坏性和非破坏性试验方法。
Each method offers its own unique advantages and limitations, and a combination of multiple methods is often necessary to obtain a comprehensive assessment of carbon segregation in steel. 每种方法都有其独特的优势和局限性，通常需要结合多种方法才能全面评定钢材中的碳偏析。
连铸方坯 中心偏析 标准
连铸方坯中心偏析标准
连铸方坯是现代钢铁工业中常用的一种工艺生产方式，但其中心偏析问题一直是制约其质量的重要因素之一。
因此，制定一套合理的连铸方坯中心偏析标准至关重要。
目前，国内外对于连铸方坯中心偏析标准的制定主要考虑以下几个方面：一是针对铁素体和贝氏体钢的中心偏析问题，制定不同的标准；二是考虑钢种的不同，制定相应的标准；三是结合生产工艺和设备，考虑物理和化学因素，以确保制定的标准能够实施。
针对铁素体和贝氏体钢的中心偏析问题，可以通过测量样品的组织结构来评估其中心偏析指数。
一般来说，铁素体钢中心偏析指数应小于0.5，而贝氏体钢中心偏析指数应小于1.0。
此外，还可以通过测定样品的化学成分和取样位置来评估其中心偏析状况。
针对不同钢种的中心偏析问题，需要制定不同的标准。
例如，高强度钢因其材料本身的特点，容易出现中心偏析问题，因此需要更严格的标准来控制中心偏析。
而对于不锈钢等特殊钢种，中心偏析标准也需要根据其特点进行制定。
最后，制定连铸方坯中心偏析标准时，需要结合具体的生产工艺和设备条件进行考虑。
例如，通过调整冷却水的流量和温度等方式来降低中心偏析指数；或者通过改变连铸机的结构和参数等方式来控制中心偏析的发生。
总之，连铸方坯中心偏析标准的制定需要综合考虑材料、工艺和设备等多个因素，以确保制定的标准能够实施，并且能够提高产品质
量和生产效率。
偏析的概念与分类
关于偏析概念及分类合金液在铸型中凝固以后，铸件断面各个部分，以及晶粒内部，往往有化学成分不均匀的现象，这就是偏析。
偏析是一种铸造缺陷。
由于铸件各部分化学成分不一致，势必使其机械及物理性能也不一样，这样就会影响铸件的工作效果和使用寿命。
因此，在铸造生产中，必须防止合金在凝固过程中产生偏析。
偏析可分为三种类型，即晶内偏析、区域偏析和比重偏析。
对于某一种合金而言，所产生的偏析往往有一种主要型式，但有时，由于铸造条件的影响，几种偏析也可能同时出现。
一、晶内偏析晶内偏析，又称树枝状晶偏析，简称枝晶偏析。
其特征是同一个晶粒内，各部分化学成分不一致，并且往往在初晶轴线上含有熔点较高的成分多。
如锡青铜在晶粒轴线上往往含铜较多，含锡较少，而枝晶边缘则相反，这就是晶内偏析。
铸件内产生晶内偏析，一般有二个先决条件，第一，合金的凝固有一定的温度范围；第二，合金结晶凝固过程中原子扩散速度小于结晶生长速度。
一般的情况下，合金的凝固温度范围愈大，铸件结晶及冷却速度愈快，则原子扩散愈难于进行完全，晶内偏析现象愈严重。
因此，晶内偏析多产生于凝固温度范围较大，能形成固熔体的合金中。
为了防止某些合金的晶内偏析，可以采取细化晶粒措施，以缩短原子扩散距离；或适当提高浇注温度，延缓冷却速度，以延长原子扩散时间但浇注温度不得过高，否则会造成氧化、吸气、晶粒粗大等弊病。
当铸件内已存在晶内偏析时，可考虑采用长则间的扩散退火热处理，以求得到改善。
二、区域偏析区域偏析，即在整个铸件断面上，各部分化学成分不一致的现象，它主要由于合金进行选择凝固所引起的。
区域偏析可分为正向和逆向偏析正向偏析是熔点较低的成分或合金元素熔质集中在铸件的中心和上部，其含量从铸件边缘至中心逐渐增加。
逆向偏析则相反，熔点较低的成分或合金元素熔质集聚在铸件边缘。
如在铜合金中，硅黄铜易出现正向偏析现象，即铸件中心含硅较多；锡青铜则易产生逆向偏析现象，即铸件表面层含锡较多。
合金在一定温度范围内结晶，是产生区域偏析的基本原因。
偏析的分类
2011年8月3日
材料加工工程
6
• 在实际铸造条件下，由于冷却速度快，固相中的溶质还未充 分扩散，液体温度降低，固液界面向前推进，又结晶出新成分 的晶粒外层，致使每个晶粒内部的成分存在差异。
• 这种存在于晶粒内部的成分不均匀性，称为晶内偏析。由于 固溶体合金多按枝晶方式生长，先结晶的枝干和后结晶的分枝 的成分也存在差异，而且分枝本身(内外层)、分枝与分枝间的 成分是不均匀的，故也称枝晶偏析。
1.00～ 8.0
偏析系数|1－ k0|
0.94
0.90
0.87
0.74
0.62
0.53
0.51
0.86
0.65
0.35
0.34
2011年8月3日
材料加工工程
11
枝晶偏析
枝晶偏析的大小可用 枝晶偏析度Se
Se Cmax Cmin C0
枝晶偏析比SR
枝晶中最高溶质浓度 SR 枝晶中最低溶质浓度
2011年8月3日
材料加工工程
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枝晶偏析
枝晶偏析的描述：
当不考虑固相中的扩散 时，用Scheil方程式描述：
CS k0C0 (1 fS )k0 1
应该指出的是，Scheil方程是在 假定固相没有溶质扩散的条件下导出的 ，是一种极端情况。实际上，特别是在 高熔点合金中，如碳、氮这些原子半径 较小的元素在奥氏体中扩散往往是不可 忽视的。
两种：
微观偏析——晶粒尺寸范围（包括晶界）里的化学成分不均匀 现象。
宏观偏析——铸坯整个断面上化学成分不均匀现象。
偏析的分类
微观偏析 ：晶内偏析（枝晶偏析），晶界偏析
宏观偏析 ：正偏析，逆偏析，V型偏析和逆V型偏析，
一种铸坯中心偏析的控制方法
一种铸坯中心偏析的控制方法
一种铸坯中心偏析的控制方法是通过合理调整冶炼工艺参数和铸造工艺措施来降低铸坯中心偏析概率。
具体控制方法可包括：
1. 冶炼工艺参数控制：合理选择原料和调整炉温、冶炼时间等参数，以减少金属元素的不均匀分布，减少偏析的可能性。
2. 浇注温度控制：控制铸造过程中的浇注温度，避免过高或过低温度对金属流动性和凝固过程产生影响，减少偏析的发生。
3. 凝固速度控制：通过合理的铸造工艺措施调整凝固速度，如采用合适的冷却方式、增加冷却时间等，使得铸坯凝固过程均匀进行，减少偏析的发生。
4. 金属液体搅拌：在铸造过程中加入搅拌剂或采取机械搅拌设备，使金属液体充分搅拌，减少偏析的可能性。
5. 铸造材料选择：选择具有较低偏析倾向的铸造材料，如添加稳定元素、选用低偏析度的合金等，减少铸坯的中心偏析。
6. 控制浇注方式：合理控制浇注方式，如采用顶部浇注、底部浇注等方式，减少金属流动不均匀的可能，降低偏析的发生。
中心偏析原因_危害_评定及预防_上_
表 1 A 类中心偏析评级
评 定 原 则
级别
硫偏析带厚度, mm
形貌特征及测定方法
0. 5
> 0. 5
在铸坯宽度方向上, 硫
1. 0
0. 5～ 1. 5
偏析带呈连续状分布。厚度
1. 5
> 1. 5～ 2. 5
测定应选定在硫印图上偏
2. 0
> 2. 5～ 3. 0来自析带最严重位置, 其长度不
2. 5
2 中心偏析危害 211 中心偏析对钢成材的影响 21111 造成分层、断口不合格使钢报废
对含硫偏高的钢, 中心偏析带内往往有大 量硫化物聚集, 高熔点非金属夹杂物的变形程 度与基体大不样, 在轧制过程中造成钢的内部 裂纹, 大量的非金属夹杂物带使钢形成严重分 层。 对含锰偏高的结构钢, 容易呈现锰偏析, 在 铸态时出现树枝间锰的富集, 在轧态时出现富 锰的带状组织, 它经常使断口检查不合格。铸态 中存在锰偏析较磷偏析更不易消除, 即使热轧 后高温正火也不能消除锰偏析形成的带状组 织, 只能让钢报废。 21112 增加裂纹和疏松的敏感性
> 3. 0～ 3. 5
小于中心偏析全长的 1 4,
3. 0
> 3. 5～ 4. 0
测 5 点取平均值
中心偏析原因、危害、评定及预防 (上)
15
级别
0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0
表 2 B 类中心偏析评级
评 定 原 则
硫偏析带厚度, mm
形貌特征及测定方法
> 1. 0
1. 0～ 2. 0
中心偏析和中心疏松明显的铸坯, 氢气可 被偏析和疏松捕集, 从而产生非扩散型氢偏析, 即使缓冷也不能减轻缺陷。在钢材中, 氢偏析会 引起裂纹, 即生成“中心偏析型”超声波缺陷, 使 其产生氢脆。 同时, 由于成分不均匀性, 使耐腐 蚀性能下降, 将会明显降低石油管线用钢的使 用性能。 21215 降低钢材疲劳性能
中心偏析2级与3级的区别 高碳钢
中心偏析2级与3级的区别高碳钢
摘要：
1.引言
2.中心偏析2级与3级的区别概述
3.高碳钢中心偏析2级与3级的具体差异
4.中心偏析对高碳钢性能的影响
5.如何选择合适的中心偏析级别的高碳钢
6.结论
正文：
在高碳钢的生产与加工过程中，中心偏析现象是一个不容忽视的问题。
中心偏析会导致高碳钢性能的不稳定，影响其使用寿命和可靠性。
那么，如何减轻高碳钢中心偏析现象呢？本文将分析中心偏析的成因，并探讨相应的解决措施。
首先，我们来了解一下高碳钢中心偏析现象。
中心偏析是指在高碳钢冷却过程中，由于成分和温度的变化，导致凝固组织不均匀的现象。
这种现象会使高碳钢的性能出现波动，降低其使用价值。
中心偏析主要表现为晶粒间的相互作用减弱，晶界移动和晶粒长大等现象。
接下来，我们分析一下中心偏析对高碳钢性能的影响。
中心偏析会导致高碳钢的力学性能不均匀，抗疲劳性能降低。
此外，偏析区域的组织不均匀还会影响高碳钢的耐腐蚀性能。
因此，减轻中心偏析现象对提高高碳钢的性能具有重要意义。
那么，如何减轻高碳钢中心偏析现象呢？以下是一些建议：
1.优化冶炼工艺：通过改进冶炼工艺，提高金属熔体的纯净度，减少中心偏析的产生。
2.控制冷却速度：合理调整高碳钢的冷却速度，避免过快的冷却导致晶粒间的相互作用减弱。
3.采用细化剂：在高碳钢中加入细化剂，有助于晶粒的细化，提高组织均匀性。
连铸坯中心偏析和疏松缺陷在轧制过程中的形态演化
连铸坯中心偏析和疏松缺陷在轧制过程中的
形态演化
嘿，朋友！咱今儿来聊聊连铸坯中心偏析和疏松缺陷在轧制过程中的形态演化这事儿。
您想想啊，这连铸坯就好比是一块还没雕琢好的璞玉，里面存在着中心偏析和疏松这样的小毛病。
那在轧制过程中，它们会发生啥样的变化呢？
先说这中心偏析，它就像是藏在蛋糕中心不均匀分布的水果粒儿。
在轧制的时候，受到强大的压力和热力作用，原本不均匀的成分分布会变得更加复杂。
原本集中在一处的元素，可能会被挤来挤去，导致材料的性能变得不稳定。
这难道不像是一场混乱的“分子搬家”吗？
再说说疏松缺陷，它就像是一块海绵里的空洞。
轧制的时候，这些空洞可不会乖乖待着，它们会被压缩、变形。
但要是处理不好，这些空洞可能还会相互连接，形成更大的缺陷，就像小水滴汇聚成了大水流一样，那可就麻烦啦！
您可能会问，这对最终的产品质量影响有多大呢？那可真是不容小觑！中心偏析可能会让钢材的强度和韧性大打折扣，疏松缺陷则可能让材料变得容易断裂。
这就好比一辆汽车，要是零部件质量不过关，跑在路上能让人放心吗？
那怎么解决这些问题呢？这就得从源头抓起，优化连铸工艺，控制好冷却速度和温度，尽量减少中心偏析和疏松缺陷的产生。
在轧制过程中，合理调整轧制参数，给这些缺陷来个“大改造”。
总之，连铸坯中心偏析和疏松缺陷在轧制过程中的形态演化可不是小事，咱们得重视起来，才能生产出高质量的产品，您说是不是这个理儿？。
连铸凝固过程中的偏析现象及其控制
3、偏析的危害
2）增加裂纹和疏松的敏感性
合金元素在中心偏析带内浓化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当铸坯轧后冷却时改变了组织 形态，出现马氏体或贝氏体组织，产生对氢脆裂纹的敏感性，通常 使钢中的氢向中心偏析带附近的中心疏松聚积，中心偏析区粗大的 沉淀物，如MnS、Nb(CN)3也加速了中心裂纹的扩展。中心偏析造 成中心裂纹扩展直接与钢截面连通，也会与钢表面连通。裂纹总是 沿树枝晶主轴扩展，纵裂纹开口处部位总是沿偏析的厚度和长度方 向扩展，造成钢材的报废。
电磁搅拌技术（ EMS）
使铸坯内部产生电磁力，对铸坯内部液体实施搅拌，过热液体绕 树枝晶生长前沿流动，使枝晶根部溶化，流动的钢液将枝晶带走 成为核心，另外机械力的作用也可折断正在长大的树枝晶，增加 等轴晶晶核。
轻压下技术
20世纪70年代末80年代初，现在已成为连铸关键技术的重要组成部 分，被证明是提高产品质量和开发高附加值产品的重要手段，并被 认为是消除铸坯宏观偏析的最佳方法。
中心偏析的危害
（1）中心偏析对钢成材的影响 1）造成分层、断口不合格使钢报废 含硫偏高的钢，中心偏析带内往往有大量硫化物聚集，高熔点夹
杂物的变形程度与基体大不一样，轧制过程造成钢的内部裂纹，大 量非金属夹杂物使钢严重分层；含锰偏高的结构钢，易出现锰偏析 ，铸态时出现树之间锰的富集，轧态时出现富锰的带状组织，使断 口检查不合格，且很难消除，只能让钢报废。
4、偏析的控制
减轻偏析的措施
（1）加快铸坯的冷却速度，可以抑制凝固过程中溶质元素的析出，从而 减少显微偏析 （2）采用合理的铸坯断面，缩短凝固时间，减轻偏析程度 （3）降低钢中有害元素、气体及杂质的含量，如硫、磷、砷等 （4）降低合金元素的种类或数量，使凝固时固相和液相的密度差减小， 以减弱钢液流动，减轻偏析程度 (5)采用合理的浇注工艺。如适当降低浇注温度和浇注速度，有利于减轻 偏析；连铸时防止铸坯鼓肚，可消除富集杂质的钢液流入中心空隙，以减 少铸坯的中心偏析
中心偏析与中心疏松的形成与预防
二次冷却技术对铸坯的表面质量和内部质量 有重要影响，中心偏析和中心疏松等缺陷的形成与 之有紧密的联系。二次冷却技术包括二冷区分段、 二冷区喷嘴选择及配置、喷水条件（如流量、压力） 的确定等。
二冷区分段应根据连铸机的辊列排布，沿拉坯 方向从上到下按各冷却段长度逐渐增加的原则划 分，一般板坯连铸机为 7～9 个冷却段。
二次冷却水量、气量及压力，须根据铸坯规格、 钢种、产品质量要求和生产经验来确定。二次冷却 水量总的分配原则是沿拉坯方向从上到下逐渐减 少，铸机内弧与外弧的总配水比约为 2:3。对裂纹 不敏感的钢种，二冷区上部强冷、下部缓冷；对裂 纹敏感的钢种，二冷区从上到下全区缓冷；对内部 裂纹比表面裂纹敏感的钢种，二冷区上部缓冷、下 部强冷[2]。在连铸机的设计过程中，一般根据产品 大纲中钢种的高温力学性能及其质量要求和铸坯 规格设计相应的二冷水表。二冷水表的制定要保证 冷却强度足够、冷却水量合理分配。若二冷强度不 够，铸坯表面温度就会偏高，铸坯液芯加长，等轴 晶区扩大，坯壳抵抗因钢水静压力引起的鼓肚变形 能力减弱，会促进中心偏析和中心疏松的形成和扩 展。有文献[3]研究某钢厂 1350 mm 板坯连铸机的二 次冷却制度时，发现从二冷段 IV 区出口到 V 区出 口，铸坯表面温度回升幅度较大，导致坯壳抵抗鼓 肚变形的能力下降，而且因热膨胀作用使得铸坯中 心产生抽吸作用，加剧了中心偏析的严重程度。 3.5 采用电磁搅拌技术
第十三讲钢材常见质量问题及质量异议处理
第十三讲钢材常见质量问题及质量异议处理一、钢材的常见缺陷主要有三大类：1、表面质量缺陷2、内部质量缺陷3、外形尺寸缺陷二、表面质量缺陷1、表面裂纹：指钢材表面呈直线形的裂纹现象，一般应与锻造或轧制方向一致。
形成原因：主要是因为在加工（锻造、轧制、热处理调质）过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。
表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。
在确认裂纹时，必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹，而钢材本身并没有裂纹。
2、重皮与折叠：钢材表面黏结的呈“舌状”或“鳞状”的金属薄片，在局部表面形成重叠，有明显的折叠纹。
形成原因：在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等，在热变形时金属流变，开口于表面形成重皮与折叠。
3、耳子：指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。
形成原因：轧机孔型间隙过大，使钢材表面沿孔隙形成凸起。
4、刮伤：也叫划伤，指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕（可见到沟底）。
三、内部缺陷1、偏析：实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。
在酸浸试样上，当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦，并有很多密集微孔的斑点，若为抗蚀元素聚集，则呈颜色浅淡，形状不规则，比较光滑的微凹斑点。
根据偏析出现的位置和形状，通常把它们归纳为以下几类：①中心偏析：出现在中心部分，呈形状不规则的深暗斑点。
②锭型偏析：集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状（一般为方形）的闭合带上的深暗色斑点，所以锭型偏析也叫方框偏析。
③点状偏析：斑点一般较大，呈颜色较深、略显凹陷的图形，椭圆形或瓜子形。
一般分布的，称为一般点状偏析：分布在钢材边缘部分的，叫做边缘点状偏析。
形成原因：偏析是在钢锭浇注凝固过程中，由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。
偏析是一般生产情况下无法避免的。
围绕“一个中心,两个目的”开展中医基础理论教学的实践及体会
围绕“一个中心，两个目的”开展中医基础理论教学的实践及体会“一个中心，两个目的”，即以学生为中心，以理解、记忆为目的开展教学活动，通过多元的课堂教学方式，多样的课后督促学习，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习主动性，培养学生自主学习能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，训练学生的中医思维，为今后的学习和成才打下基础。
标签：中医基础理论；教学；实践；体会《中医基础理论》课程是中医类专业的主干课，是继续学习中医学其他课程的基础，也是迈入中医药院校学生接触的专业入门课。
然而中医学理论体系形成于两千多年前，从内容到表述都难免会让同学产生历史的“距离感”，对于习惯于学习“数理化”的同学来说又会觉得抽象乏味、难以理解。
另外，《中医基础理论》知识点较多，需要在理解的基础上，做到记忆掌握，而不少“理科生”同学以对记忆“不擅长”为由，对《中医基础理论》需要记忆的内容抱有一定的抵触情绪。
因此，如何有效地教授这门课程，激发学生的学习兴趣，帮助学生理解记忆所学知识，成为每位教师必须思考的问题。
笔者总结自己在《中医基础理论》教学中围绕“一个中心，两个目的”教学实践的应用体会，与同道商榷。
“一个中心”即以学生为中心；“两个目的”就是一要让学生理解，二要让学生在理解基础上记忆这两个目的。
为了达到教学目的，要从两个环节努力：一方面采用以学生为中心的课堂教学方式，另一方面加强对学生课后自主学习的培养和督促。
1 多元的课堂教学方式《中医基础理论》课程面对的是初入校门的一年级学生，他们大多习惯了以自然科学为主体的学习和思维方式，缺乏中医学相关的背景知识，对以中国传统文化为基础的中医学往往难以理解。
以往的教学往往采用以教师为主体，教师讲得眉飞色舞，下面的同学则云里雾里听不明白。
这严重挫伤了学生学习的积极性，使教学效果大打折扣。
因此，改变学生被动听课的局面，突出学生的主体地位，采用多元的教学方式，帮助学生对理论知识的理解和记忆，才能收到良好的教学效果。
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。
连铸坯在凝固过程中容易形成碳、锰等元素的枝晶偏析，导致中厚板中心出现严重的带状组织缺陷。
带钢结构对钢板的力学性能、成形性和断裂性能有着重要的影响。
对于冷轧钢板，带钢结构的存在会使材料表现出很强的各向异性能，导致材料在深加工过程中发生不均匀变形，即沿板宽方向的纵向纤维拉伸不一致，导致二次变形。
即使是在应力集中时裂纹的萌生也会影响最终产品的性能。
如何减少和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析，是连铸生产亟待解决的问题。
基于此，本文对高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施进行分析。
关键词：连铸坯；中心偏析；改善措施1连铸坯中心偏析的成因导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面，一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭，另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。
在连铸坯凝固过程中，液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。
凝固过程中，钢液会收缩向坯壳和拉坯方向，最终形成小孔。
位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中，通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。
上述为理想状态，但是在实际铸造过程中，由于出现了小钢锭，钢液难以及时形成収缩孔或者难以注入收缩控制红，最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。
通过偏析问题出现的过程分析可知，拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化，前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。
2板坯中心偏析的形成机制及控制措施对板坯偏析的形成机理进行了大量的研究。
可以看出，板坯的中心偏析是由凝固过程中溶质元素的分离和结晶和凝固结束附近富集的偏析元素的液流引起的。
凝固结束时的钢液流动是由壳体的鼓包和凝固过程中钢液的体积收缩引起的。
板坯的中心偏析与钢成分、热性能、几何形状、工艺参数和设备条件密切相关。
不同冷却条件下坯料枝晶间的应力对坯料的中心偏析也有重要影响。
因此，根据不同的情况，我们需要分析中心偏析的原因。
偏析名词解释
偏析名词解释偏析名词解释：合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。
焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。
根据铸锭的范围，偏析分为三大类：1、显微偏析。
2、区域偏析（宏观偏析）3、通道偏析（channel segregation）其中，显微偏析指发生在一个或几个晶粒之内，包括枝晶偏析、晶间偏析、晶界偏析和胞状偏析。
宏观偏析则发生在铸锭宏观范围内这一部分和那一部分之间。
可分为正常偏析、反常偏析、比重偏析三类。
晶内偏析：该情况取决于浇铸时的冷却速度,偏析元素扩散能力和固相线倾斜度等.可以通过退火将偏析消除;.区域性偏析：在较大范围内化学成分不均匀的现象,退火无法将该情况消除,这种偏析与浇温、浇速等有关；比重偏析：合金凝固时析出的初晶与余下的液体存在较大的比重差，最终导致材料出现分层、化学成分不均匀的情况。
可采用降低浇温加大冷却速度，加入微量元素形成比重适当等。
通道偏析：凝固时，浓度较大的液态对流引起的偏析。
溶质和浓度梯度影响了液态的密度。
你可以判断出现偏析的种类，并针对性的采取一些措施。
焊缝中的偏析现象有以下三种：显微偏析：熔池一次结晶时，最先结晶的结晶中心金属最纯，后结晶部分含其它合金元素和杂质略高，最后结晶部分，即结晶的外端和前缘所含其它合金元素和杂质最高。
在一个柱状晶粒内部和晶粒之间的化学成分分布不均现象称为显微偏析。
区域偏析：熔池一次结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，会把杂质“赶”向熔池中心，使熔池中心的杂质含量比其它部位多，这种现象称为区域偏析。
焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。
窄而深的焊缝，各柱状晶的交界在其焊缝的中心，因此焊缝中心聚集有较多的杂质。
这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。
宽而浅的焊缝，杂质则聚集在焊缝的上部，这种焊缝具有较高的抗热裂能力。
层状偏析：熔池在一次结晶的过程中，要不断地放出结晶潜热，当结晶潜热达到一定数值时，熔池的结晶就出现暂时的停顿。
浅论新课程历史教学中的“一堂课一个中心”
浅论新课程历史教学中的“一堂课一个中心”作者：阮思冕来源：《中学教学参考·文综版》2011年第02期在新课程下，科学合理地处理教材成为一种重要能力，许多教师在教学中往往“胡子眉毛一把抓”，知识点面面俱到，但一堂课下来，却总觉得缺少了一些东西，我称之为课堂的“灵魂”或“中心”。
早在20世纪80年代，上海著名特级教师包启昌就提出了“一堂课一个中心”的教学理念。
本文结合笔者几年的教学实践和感悟，在新课程环境下，对“一堂课一个中心”提出几点思考，以起抛砖引玉之效。
一、什么是历史课堂的“教学中心”教学中心就是所有其他目标所指向的、在教学结构上处于中心地位的，所有教学环节都为之服务的特定教学目标。
它与经常所说的教学重点有所区别。
教学重点通常被教师们理解为重要的知识点，一堂课可以有几个重点。
而教学中心不仅包括知识目标，还应包括方法目标与情感目标，一般来说，一课只宜有一个中心。
二、如何确定“教学中心”在教学实践中，“一堂课一个中心”对教材的处理提出了更高的要求，尤其是在知识点很多的情况下。
一堂课教学中心的确立，往往需要考虑到许多因素。
笔者认为以下几个因素是比较重要的。
首先，最重要的依据应该是课程标准。
在新课程环境下，教师已从“教教材”转为“用教材教”，教材已不是教学的唯一依据。
对教材内容要进行科学、合理、适度的整合，主要依据在于课程标准。
其次，还要考虑到学生的学情。
新课程提倡“以学生为主体”的教学，备课要备学生已成为共识，教学中心的确定同样应该考虑学情。
初中和高中，城市和乡村，地方与地方甚至班与班之间学生的情况都有所不同，教学中心因此也应有所区别。
最后，需要关注现实，联系实际。
学习历史的最终目的是让学生通过学习历史来理解现实，而将现实与历史沟通，也有助于学生去理解历史。
因此应该将教材中与现实联系紧密，对现实影响重大的内容确定为教学中心。
三、如何实践“一堂课一个中心”在具体实践中，笔者将“一堂课一个中心”分为三类：以知识掌握为中心、以方法训练为中心和以情感目标为中心。
中心碳偏析
中心碳偏析中心碳偏析是指有机化合物分子中的一个碳原子与其他碳原子相比，由于电子密度的差异而发生偏移现象。
这种偏移可以导致化合物的性质和反应活性的变化，因此对于有机化学研究具有重要意义。
中心碳偏析的现象可以通过核磁共振波谱进行观测和研究。
核磁共振波谱是一种常用的分析技术，可以用于确定化合物的结构和分析化合物的成分。
在核磁共振波谱中，中心碳偏析可以通过观察化合物分子中的各个碳原子的共振信号强度来判断。
中心碳偏析的产生原因主要有两个方面。
一方面是由于有机化合物中的碳原子的电子密度不均匀，导致部分碳原子的共振信号强度较弱，从而出现中心碳偏析的现象。
另一方面是由于有机化合物分子的构型和空间排列的不同，导致部分碳原子的电子云相对于其他碳原子更容易受到化学环境的影响，从而产生中心碳偏析的现象。
中心碳偏析可以对有机化合物的性质和反应活性产生重要影响。
比如，在有机合成中，合成目标化合物的选择和优化往往需要考虑中心碳偏析的影响。
中心碳偏析还可以用于确定有机化合物的结构和鉴定化合物的异构体。
中心碳偏析的研究对于有机化学的发展具有重要的意义。
通过对中心碳偏析的深入研究，可以揭示有机化合物的电子结构和反应机理，为合成新的有机化合物和开发新的有机反应提供理论基础。
总结起来，中心碳偏析是有机化合物中碳原子的电子密度差异导致的偏移现象。
中心碳偏析可以通过核磁共振波谱进行观测和研究，对有机化合物的性质和反应活性产生重要影响。
中心碳偏析的研究对于有机化学的发展具有重要的意义。
通过对中心碳偏析的深入研究，可以揭示有机化合物的电子结构和反应机理，为合成新的有机化合物和开发新的有机反应提供理论基础。
在有机化学领域，中心碳偏析是一个重要的研究课题。
通过对中心碳偏析的研究，可以更好地理解有机化合物的性质和反应机理，为有机合成和药物研发提供理论指导。
同时，中心碳偏析还可以用于确定有机化合物的结构和鉴定化合物的异构体。
中心碳偏析的研究方法主要包括核磁共振波谱和理论计算两种。
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图2 小钢锭凝固模式示意图 1一柱状晶生长 2一某些柱状晶生长加快 3一凝固桥形成 4一小钢锭凝固，缩孔形成 5一实际的低倍结构
2）机械因素： 鼓肚 鼓肚理论，铸坯凝固过程中坯壳的鼓胀 (如图3所示),造成树枝晶间富集溶质液体的流动,或者凝 图 固末期由于铸坯收缩使凝固末端富集溶质液体流动,导 致中心偏析。 在板坯（或大方坯）情况下，有时柱状晶并未发展到铸 坯中心，即并无“晶桥”的形成，但是仍然发生了中心 偏析。这说明中心偏析的形成除了上述冶金因素外，还 有其它方面的原因。已经查明，这是因为铸坯“鼓肚” （铸坯宽面向外凸起的现象）所引起的，即通常所说的 机械因素。因为铸坯的“鼓肚”，一般都是机械方面的 原因引起的。当连铸机二冷区辊距较大，连铸坯凝壳较 薄，或者是铸坯液心静压力过大时，都会导致铸坯鼓肚 变形。而当铸坯发生鼓肚时，铸坯中心产生了相当于负 压的抽力作用。此时二相区内被偏析元素富集的不纯钢 液，被吸向心部形成了中心偏析带。而中心正偏析带周 围，往往还伴有负偏析带。图表明，随着铸坯鼓肚量的 增大，中心偏析指数也随之增加。
ａ)辊子对中不良的鼓肚 ｂ)支撑辊间反复鼓肚 图3 铸坯凝固壳变形示意图
3、 轻压下技术 、 超低碳钢和低碳钢不需要带液芯铸轧和轻压下。 1）简述 轻压下技术始于20世纪70年代末、80年代初,是在70 收缩辊缝技术的基础上发展而来。传统板坯连铸 年代收缩辊缝技术 收缩辊缝技术 机不进行轻压下，而是收缩辊缝。轻压下区域的辊缝 具有更大的收缩率，也叫做强收缩辊缝技术。 连铸坯的轻压下目前有两种含义： 第一种，对传统板坯连铸机是指凝固末端的轻压下, 第一种 可减轻铸坯的中心偏析和疏松。 第二种，对中厚板坯和薄板坯连铸机来讲,有的几乎 第二种 是凝固过程中的全程轻压下,又称带液芯轻压下。目 的在于减薄板坯厚度,减少结晶器液面控制的难度， 并能与轧机更好地匹配，也是减小中心疏松和中心偏 析的手段之一。
3) 日本钢管公司 日本钢管公司发明了一种静态“人为鼓肚轻 压下(简称IBSR)”生产工艺，即将辊缝的前面 部分人为放大,然后再实施轻压下。 4) 丹尼利(戴维)公司 丹尼利开发了比例阀控制的能够进行动态轻 压下的扇形段，生产钢种为包晶钢和低合金 高强度钢,这台连铸机能够全程轻压下。
§4 影响偏析区域率的因素
3、 总轻压下量(T.S.R) 总轻压下量(
2、 国外轻压下技术的最新发展 、
80年代。日本许多厂在大方坯和板坯连铸机上均采用 轻压下和重压下，如新日铁、日本钢管、住友金属、 神户制钢等。 轻压下常采用辊压式方式进行，重压下常采用锻压式 方式进行。据报道，锻压式在改善铸坯质量的效果和 适应铸坯凝固末端位置的变化方面均比辊压式效果好。 日本新日铁室兰厂、君津厂、日本钢管的京浜厂、福 山厂，德国DILLINGER厂、THYSSEN公司，美国惠 林匹兹堡厂，加拿大IPSCO公司等均采用辊压式。
连铸坯质量控制
武汉科技大学材料与冶金 学院 于学斌 2004，11， 2004，11，15
一、连铸坯中心疏松、中心偏析 连铸坯中心疏松、 产生原因及防止措施 二、常见的铸坯缺陷 三、铸坯相关缺陷的产生原因 及防止技术
一、 连铸坯中心疏松、中心偏 连铸坯中心疏松、 析产生原因及防止措施
§1 中心偏析与轻压下技术 §2 两种方式的对比 §3 国内外轻压下技术的最新发展 §4 影响偏析区域率的因素 §5 与轻压下技术相关的技术 §6 轻压下技术的效果 §7 其他方法 中心偏析产生的本质是选分结晶， 中心疏松产生的本质是未得到补缩的凝固收缩。
图1 液相穴末端凝固收缩区示意图
V型偏析是连铸方坯最常见的中心偏析。 等轴晶结构形式的“密布型”V偏析。 柱状晶形式的单一大型的V偏析。 为避免富集溶质的残余液相补缩现象的发生，引入 机械应力轻压下（MSR） 热应力轻压下（TSR：Thermal Soft Reduction） 为减少铸坯中心偏析、中心疏松 采用最后凝固组织中增加等轴晶的低温浇铸技术 电磁搅拌技术(F-EMS)、 软冷却技术、轻压下技术、重压下技术、故意鼓肚 轻压下技术(I.B.S.R: Intentional Bulging and Dynamic Soft Reduction) 。
4） 另一种分类方法 ① 辊轻压下 采用小辊径最小(230mm)的支承辊以线接触铸坯，目 的是通过减小凝固终期支撑辊之间的辊缝，尽量减 少铸坯出口端树枝晶间的钢液流动，补偿凝固收缩。 轻压下工艺原理如图4所示。日本福山钢厂安装的一 图 套由小间距组合式辊(S.P.S Small Pitch System))组成 的轻压下装置，减少了中心偏析和半宏观偏析。 如日本新日铁室兰厂、君津厂,日本钢管的京浜厂、 福山厂,德国Dilirger厂、Thyssen公司,美国惠林匹兹 堡厂,加拿大IPSCO公司等均采用辊压式。 ② 面轻压下 面轻压下是辊轻压下的进一步发展。该工艺通过使 用平面板条夹持和压缩板坯，更有效地防止板坯鼓 肚，连续补偿凝固收缩。
表1 面压下法与辊式轻压下法的比较
图8 半宏观偏析粒尺寸分布情况（Mn偏析比≥1.32）
§3
国内外轻压下技术的最新发展
1、国内发展情况
(1)2001年国内板坯连铸机利用机械能够远程调整辊缝， 只能进行静态轻压下。 (2)国内板坯连铸机正在使用的液压夹紧式扇形段都是 垫块式结构,不能远距离快速调整辊缝。鞍钢的 300×2000的厚板坯连铸机利用此种机构实现静态轻压 下。 (3)武钢二炼钢于1985年在1～3号三台板坯连铸机上全 部采用了静态轻压下技术。 (4)重钢七厂于1996年实施了静态轻压下工艺。 (5)西宁钢厂正在大方坯连铸机上增加静态轻压下装置
图9 偏析区域率与铸机锥度的关系
2、 轻压下速率
轻压下速率=铸机锥度×浇铸速度(mm/min or mm/m)。 过快，可能损坏支承辊。新日铁君律厂2号板坯连铸 机上最佳轻压下速率0.78-0.86mm／min，其板坯厚 度为210、240、300mm。 最佳轻压下速率因不同连铸机而异，可补偿铸坯凝 固收缩量时的数值，即不产生V形偏析，就是最佳压 下速率。一般连铸普碳钢板坯时，压下速率在0.5-1.5mm／min之间。 君津1号连铸机是圆弧形板坯和方坯兼用机，采用的 压 下 辊 为 6 根 。 浇 铸 速 度 为 0 . 6 m/min。 钢 种 为 SWRll72A，断面300mm×500mm，过热度20-27℃， 冷却水量0.53l/kg，不产生V形偏析。其适当压下速 度为1.2mm／min以上，最大的全压下量为5.3mm。偏 析颗粒大小随压下量的增加而变小并明显改善了中 心偏析。
1) 奥钢联 奥钢联开发的采用比例阀控制的液压夹紧式 SMART○R扇形段可以远程调整辊缝,再加上ASTC 控制模型就可以达到动态轻压下的目的。在多个 厂家使用，包括中国武钢、济钢等7台连铸机。 据奥钢联介绍,如果采用了SMART○R扇形段和ASTC 控制模型(即动态轻压下),可使100%的板坯的中 心偏析达到0+1级水平。 2) 西马克/德马克公司 德马克开发的连杆式(Cyberlink)伺服阀控制液压 夹紧式动态轻压下扇形段,用于98年投产的德国 迪林根钢厂立弯型(铸坯凝固后弯曲)连铸机上。
引起中心偏析的凝固收缩区，是液相与固相并存 的非流动区。其固相率fs在0.5—1.0之间的钢液 区域。 固相率：钢液中固相所占的比率。 连铸坯内未凝固的钢液的粘性，随着图1中所示 图 的固相率fs增大而上升，并且当固相率fs大于某 一定值时，钢液就不能流动了，称为钢液流动的 极限固相率，以符号fsc表示。 普通碳素钢钢液fsc＝0.6。当fs≥0.6时，由于钢液 粘性很大，即使应用电磁搅拌技术，也很难使它 流动。
图5 新日铁大分厂5号机面压轻压下装置的配置
图6 可控面压轻压下装置示意
图7 步进面压下动作示意
§2 两种方式的对比
面压下装置与铸坯是面接触并对铸坯进行 压缩，这与辊式轻压下有明显区别，见表 表 1。两种方式进行的轻压下效果见图6，图 图 中给出了半宏观偏析粒尺寸分布情况。 1)凝固末端施行面接触压下方式中心偏析 仅为树状晶枝间偏析。 2)凝固末端施行面轻压下，能够改善偏析 与中心疏松。
2） 轻压下技术减轻或消除铸坯中心偏析的机理 如前所述，在连铸坯液相穴末端的浓化钢液不断地 沿拉坯方向流动，形成中心偏析．若对液相穴终点 附近的一段铸坯用夹辊以微小的压下量进行压缩， 即施加轻压下，以弥补铸坯凝固收缩量，从而制止 上述的钢液流动，达到减轻或防止中心偏析的目的。 3) 静态轻压下与动态轻压下 静态轻压下：是浇铸前预先设定好辊缝,按照设定的 拉速和工艺条件进行浇注。 动态轻压下：概念出现于90年代中后期,是在浇铸过 程中能够跟踪凝固终点并能够随凝固终点的变化调 整辊缝及辊缝收缩程度的一种浇注方法。 液压夹紧式远程调整辊缝的扇形段是实现动态轻压 下技术的设备基础和基本条件。动态轻压下只适用 于板坯连铸机。
2、中心偏析形成的原因 、 连铸坯中心偏析的形成，有冶金因素和机械因素两 方面的原因。 1）冶金因素：“凝固桥”理论，铸坯凝固过程中凝 固桥的形成阻止了液体的补缩,形成中心缩孔和疏松, 导致中心偏析。 由铸坯发达的柱状晶所引起的。这可以用图2所示的 图 “小钢锭凝固模式”来说明。连铸坯由于“晶桥” 的形成是在连铸坯凝固过程中断续出现的，所以 “小钢锭”的凝固也是断续出现的。因此连铸坯的 整个凝固过程，可以看作是无数“小钢锭”断续凝 固的结果。这一说法已被连铸坯纵向中心部位每隔 5～10cm就出现一次中心偏析带的事实所证明。
对加拿大IPSCO公司的连铸机来说，在 二冷区喷冷强度为0.75L／kg时，铸机锥 度为0.80mm／m，总轻压下量为5.60mm 的轻压下条件是最佳化的条件。 IPSCO板坯连铸机规格见表2。 表 。
表2 IPSCO板坯连铸机规格 IPSCO板坯连铸机规格
1、 铸机锥度
连铸机锥度对偏析区域率的影响见图9。 图 铸机锥度从0.33变到0.50mm／m时，偏 析区域率稍有降低，从0.50变到0.70mm ／m 时 ， 有 很 大 改 善 ， 甚 至 在 锥 度 为 0.80mm／m时继续降低。