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Quantification of macrosegregation in continuously cast steel structures

机译:连续铸造钢结构中宏观偏析的量化

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摘要

Längsschnitte stranggegossener Versuchsbrammen aus austenitischem nichtrostendem und C-Mn-Stahl wurden auf Makroseigerungen untersucht. Die austenitischen nichtrostenden Brammenproben wurden stereometrisch analysiert. Dieses Verfahren basiert auf der ESMA zur örtlichen Untersuchung von Seigerungszonen. Die Proben beider Stahlsorten wurden geätzt, um das Seigerungsgefüge sichtbar zu machen, und zur quantitativen Gefügeuntersuchung herangezogen. Neue Parameter, wie der Seigerungsfaktor M, die Seigerungszeilenbreite W_(0.5), die Mittenseigerungsintensität C und der Heterogenitätsindex H beschreiben die Gefügemorphologie. Der Seigerungsfaktor Mist proportional zur Inhomogenität der Seigerungsgrößenverteilung und zum Anteil der Seigerungszonen. W_(0.5) ist derjenige Seigerungsbereich, der mindestens die Hälfte des Maximalwertes der gemessenen Flächenanteile ausmacht. Der Parameter C = M_(max) /W_(0.5) repräsentiert die Intensität der Mittenseigerung. Der Heterogenitätsindex H basiert auf den Messungen der durchschnittlichen Seigerungsgröße und dem mittleren freien Abstand zwischen den Seigerungsbereichen. Er nimmt für ein homogenes Gefüge den Wert Null ein und steigt mit zunehmender Inhomogenität des Makrogefüges an.%Macrosegregation was investigated in longitudinal sections of continuously cast, experimental slabs of austenitic stainless steel and carbon-manganese steel. The macro-mapping technique was applied to investigate austenitic stainless steel slab sections. The method was based on electron probe microanalysis that was applied in a step-point mode to locally investigate segregation areas. The same stainless steel specimens and carbon-manganese steel specimens were etched to reveal the segregation structure. The macrosegregation in three carbon-manganese steel slabs was represented by etch-prints. The quantitative investigation of structure was performed directly on the macroetched specimens and on the etch-prints. The morphology of macrostructure was characterised by new parameters: segregation factor M, width of a segregation band W_(0.5), centreline segregation intensity C and the heterogeneity index H. The segregation factor M was proportional to the inhomogeneity in segregate size distribution and to the segregate area fraction. W_(0.5) was defined as the area where the segregate area fraction is greater or equal to half of the maximum value of measured area fractions. Parameter C equal to a ratio M_(max) /W_(0.5), represented the intensity of centreline segregation. The heterogeneity index H was based on the measurements of mean size of segregates and the mean free path within segregate areas. For a homogeneous structure the heterogeneity index is zero and it increases with growing inhomogeneity of a macrostructure.
机译:检查了由奥氏体不锈钢和C-Mn钢制成的连续铸造试验板的纵向截面的宏观偏析。立体分析了奥氏体不锈钢板样品。该程序基于ESMA对隔离区进行本地调查。对两种类型的钢样品进行蚀刻以使偏析结构可见,并用于定量结构分析。新的参数(例如偏析因子M,偏析线宽W_(0.5),中间偏析强度C和异质性指数H)描述了结构形态。偏析因子Mist与偏析尺寸分布的不均匀性和偏析区域的比例成正比。 W_(0.5)是隔离区域,至少占被测区域最大值的一半。参数C = M_(max)/ W_(0.5)表示中央增加的强度。异质性指数H基于隔离的平均大小和隔离区域之间的平均自由距离的测量值。对于均匀的结构,其值为零,并且随着宏观结构的不均匀性的增加而增加。%在奥氏体不锈钢和碳锰钢的连续铸造实验平板的纵向截面中研究了宏观偏析。宏观映射技术被应用于研究奥氏体不锈钢板坯。该方法基于电子探针显微分析,该分析以分步模式应用于局部研究偏析区域。蚀刻相同的不锈钢样品和碳锰钢样品以揭示偏析结构。蚀刻图代表了三块碳锰钢板中的宏观偏析。结构的定量研究直接在宏观蚀刻的样品和蚀刻图上进行。宏观结构的形态由新参数表征:偏析因子M,偏析带宽度W_(0.5),中心线偏析强度C和异质性指数H。偏析因子M与偏析尺寸分布中的不均匀性以及与隔离面积分数。 W_(0.5)定义为偏析面积分数大于或等于所测面积分数最大值的一半的面积。参数C等于比率M_(max)/ W_(0.5),代表中心线偏析的强度。异质性指数H基于隔离物的平均大小和隔离区域内的平均自由路径的测量值。对于同质结构,异质性指数为零,并且随着宏观结构的不均匀性增加而增加。

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