Diffusion of Carbon in the Centerline Region of Continuous Cast Slabs

Abstract

The paper deals with the stability of centerline inhomogenity of continuously cast slabs and hot rolled products. The centerline segregation is a disadvantageous failure of slabs which can affect the quality properties of the final products. During hot rolling of the slabs the centerline segregation pattern will become thin and stretched and it can also be detected in the middle part of heavy plates and coils. It is a common experience that the centerline segregation of heavy plates can not be easily decreased by post heat treatment. The pattern of the centerline segregation was modeled physically by preparing a sandwich structure of steel plates with different levels of carbon and alloying elements. Homogenization experiments were performed and the samples were examined metallographically. Diffusional calculations proved the governing role of carbon activity which is influenced by the distribution of alloying elements.

A karbon aktivitás számításán alapuló diffúziós modell

“…A kristályosodást követő meleghengerlés során a bonyolult alakú, dendritközi fogyási üregek záródásának mértéke az alakváltozás függvénye, de a tapasztalatok szerint a kémiai összetételben megmutatkozó különbség még a relatíve gyorsan diffundáló elem, a karbon tekintetében is megmarad. A jelenség fizikai modellezése céljából "mesterséges középvonali dúsulást" tartalmazó szendvicsmintákat állítottunk elő, ezek kísérleti hőkezelése és vizsgálata lehetőséget adott a diffúziós folyamatokban a dúsult elemek kölcsönhatásának értékelésére [1][2][3]. A folyamat matematikai leírására újfajta, a karbon aktivitásának elemzésén alapuló számítási modellt dolgoztunk ki, mely a karbon és a mangán diffúziós folyamatokban kialakuló kölcsönhatását is figyelembe veszi.…”

“…"effektív" diffúziós tényező. Az "effektív" diffúziós tényező meghatározási módjának leírását a korábbi munkák ismertetik [1][2][3].…”

“…A ausztenit diffúziós homogenizáló hőkezelése során a karbon és a mangán között kialakult kölcsönhatás és annak következményei a bemutatott modellel leírhatók, ezt bizonyítja a számított és mért keménység adatok jó egyezése. Az eredmények összhangban vannak a gyakorlati tapasztalatokkal is [1][2][3].…”

Control of Centerline Segregation in Slab Casting

“…Experience shows that the unfavorable properties of strips due to centerline segregation cannot be improved at a later stage and the level of macrosegragation cannot be reduced significantly 10,11) . This is explained, initially, by the cross effects of diffusion processes of individual enriched elements (e.g.…”