连铸凝固模式对钢中Ti和N元素再分配行为的热力学分析研究#br#

炼钢 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (1): 48-56.

连铸凝固模式对钢中Ti和N元素再分配行为的热力学分析研究#br#

冯巍¹，王涵²，屈天鹏²

（1.南京钢铁股份有限公司，江苏南京 210035；
2.苏州大学沙钢钢铁学院，江苏苏州 215137）

出版日期:2026-02-05 发布日期:2026-01-27

Thermodynamic analysis of Ti and N redistribution behavior under different continuous casting solidification modes

Online:2026-02-05 Published:2026-01-27

摘要/Abstract

摘要：

TiN析出与钢中溶质元素Ti、N的再分配行为紧密相关，且溶质再分配还会诱发疏松、缩孔等铸坯缺陷。通过构建基于相变路径的动态平衡分配系数计算模型，分析了Ti、N元素在δ铁素体、γ奥氏体及液相多相区的差异化分配规律，突破了传统固定分配系数的局限性。针对C元素质量分数0.06%~0.80%的五种凝固路径，发现随C含量增加，Ti的分配系数（k_Ti）总是随温度降低呈非线性衰减，C元素质量分数每增加0.1%，k_Ti平均降低约0.025。而N元素的分配系数（k_N）则逐渐增加，C元素质量分数每增加0.1%，k_N平均增大约0.036。考虑钢中溶质间相互作用，系统分析了钢中Si元素对Ti、N分配系数的影响规律。凝固后期（固相率大于0.94），Si质量分数每增加0.05%可使k_Ti降低0.003，同时使k_N提升0.004。详细阐述了计算原理与方法，并通过验证表明该模型适用于Fe-C体系下所有溶质的平衡分配系数计算。

关键词: 热力学, Ti微合金钢, 再分配, 平衡分配系数

冯巍, 王涵, 屈天鹏. 连铸凝固模式对钢中Ti和N元素再分配行为的热力学分析研究#br#[J]. 炼钢, 2026, 42(1): 48-56.

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