JPS6040647A - ビ−ムブランク連続鋳造用鋳型 - Google Patents
ビ−ムブランク連続鋳造用鋳型Info
- Publication number
- JPS6040647A JPS6040647A JP14922783A JP14922783A JPS6040647A JP S6040647 A JPS6040647 A JP S6040647A JP 14922783 A JP14922783 A JP 14922783A JP 14922783 A JP14922783 A JP 14922783A JP S6040647 A JPS6040647 A JP S6040647A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- fillet
- curvature
- outline
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/0406—Moulds with special profile
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明O1圭ビームブランク連続dj造用υj型に関し
。
。
その目的Q:1、表ijt、jに縦割れのない鋳片の連
続1し]造が1工能な鋳型を提供することにある。
続1し]造が1工能な鋳型を提供することにある。
(従来技術)
近時、銅の連続鋳造が普及して来たが、形鋼特にH形鋼
や■形鋼のような形鋼を製造するだめの累月て2つるビ
ームブランクの連続鋳造は比較的小さい断面のものに限
らノ[ている。
や■形鋼のような形鋼を製造するだめの累月て2つるビ
ームブランクの連続鋳造は比較的小さい断面のものに限
らノ[ている。
その原因の1つに、ビームブランク鋳造では表面欠陥が
生じやすいという技術的課題がある。第1図はビームブ
ランク鋳片の概略横断面図であるが、鋳片Bのウェブ部
3の凝固時の収縮が、フランジ部1a〜1dによシ拘束
されるために、ウェブ部3は鋳型内における凝固進行中
に引張状態にさらされる。
生じやすいという技術的課題がある。第1図はビームブ
ランク鋳片の概略横断面図であるが、鋳片Bのウェブ部
3の凝固時の収縮が、フランジ部1a〜1dによシ拘束
されるために、ウェブ部3は鋳型内における凝固進行中
に引張状態にさらされる。
この際フィレット部20曲線部と、ウェブ部3の直線部
の接合点4においては、凝固収縮による引張応力の集中
が起こり易すく、それに加えて該接合点4では、鋳型内
壁と鋳片間に隙間が生じやすいため1部分的に良好な抜
熱がそこなわれ、鋳片の凝固殻の厚みが減少し、凝固収
縮時の応力の集中がさらに助長される結果、鋳片表面に
縦割れ5a〜5dが生じやすい。
の接合点4においては、凝固収縮による引張応力の集中
が起こり易すく、それに加えて該接合点4では、鋳型内
壁と鋳片間に隙間が生じやすいため1部分的に良好な抜
熱がそこなわれ、鋳片の凝固殻の厚みが減少し、凝固収
縮時の応力の集中がさらに助長される結果、鋳片表面に
縦割れ5a〜5dが生じやすい。
まだ該縦割れを発生させる引張応力の根源は。
ウェブ部3の凝固時の収縮によるものであるから。
ウェブ高さが大きい場合、収縮量が増すために鋳片表面
に縦割れの発生する傾向は特に顕著となる。
に縦割れの発生する傾向は特に顕著となる。
従来のビームブランク鋳造用鋳型6(以下単に鋳型とい
う)は、第2図の概略横断面図に示すように、内腔部7
のフランジ対応部8と、ウェブ対応部9の間のフィレッ
ト部対応部10の外形線は。
う)は、第2図の概略横断面図に示すように、内腔部7
のフランジ対応部8と、ウェブ対応部9の間のフィレッ
ト部対応部10の外形線は。
単一の曲率半径11から成る弧状外形線(以下フィレッ
ト部外形線という)になっており、フィレット部外形線
とウェブ対応部外形線の接合部4において、鋳片と鋳型
間に隙間が生じやすく、まだ応力の集中も太きいため、
鋳片の縦割れを防止できないという欠点があった。
ト部外形線という)になっており、フィレット部外形線
とウェブ対応部外形線の接合部4において、鋳片と鋳型
間に隙間が生じやすく、まだ応力の集中も太きいため、
鋳片の縦割れを防止できないという欠点があった。
すなわちメニスカス直下で生成した凝固殻が、鋳型壁に
接しながら抜熱される結果、凝固殻の収縮が起り、フィ
レット部の凝固殻はウェブ方向にずれる現象が生じる。
接しながら抜熱される結果、凝固殻の収縮が起り、フィ
レット部の凝固殻はウェブ方向にずれる現象が生じる。
この場合フィレット部の凝固殻は、メニスカス直下で力
えられた弧状から。
えられた弧状から。
ウェブ部の直線状に変形することができiLは、凝固殻
とυj型間に隙間を生じることなく、引き続き良好な抜
熱状態が保たれ、凝固殻は均一に生長していくこととな
る。しかしながら、フィレット部の凝固殻は既に剛性を
有しており、容易には弧状より直線状に変形しがたいだ
め1通常はフィレット部外形線とウェブ対応部外形線の
接合部4にお題がある。
とυj型間に隙間を生じることなく、引き続き良好な抜
熱状態が保たれ、凝固殻は均一に生長していくこととな
る。しかしながら、フィレット部の凝固殻は既に剛性を
有しており、容易には弧状より直線状に変形しがたいだ
め1通常はフィレット部外形線とウェブ対応部外形線の
接合部4にお題がある。
そこで本発明者等は、前記縦割れの無いフィレット部形
状をめるだめに1種々のフィレット部外形線を持つ鋳型
を作シ鋳造試験を繰シ返した結果1本発明を創案した。
状をめるだめに1種々のフィレット部外形線を持つ鋳型
を作シ鋳造試験を繰シ返した結果1本発明を創案した。
(発明の構成・作用)
第3図は本発明にかかる鋳型13の概略横断面を示す。
本発明においては1曲率半径の異なる円弧を複数又は無
限に組み合わせて成る曲線ケ連続弧状曲線と呼ぶ。本発
明の鋳型は、メニスカス対応部のフィレット部外形線1
4が、ウェブ内壁に近づくにつれて曲率半径が逐次大き
くなるような連続弧状曲線で構成されていることに特徴
を有するものである。
限に組み合わせて成る曲線ケ連続弧状曲線と呼ぶ。本発
明の鋳型は、メニスカス対応部のフィレット部外形線1
4が、ウェブ内壁に近づくにつれて曲率半径が逐次大き
くなるような連続弧状曲線で構成されていることに特徴
を有するものである。
第4図はフィレット部外形Ivi114の拡大説明図で
、この例では該外形線1411−i−複数の曲率半径R
1〜R4を有する弧の組み合わせから構成されており、
かつ該曲率半径の絶対値は、R1> R2> R3>
R4となるように設計されている。
、この例では該外形線1411−i−複数の曲率半径R
1〜R4を有する弧の組み合わせから構成されており、
かつ該曲率半径の絶対値は、R1> R2> R3>
R4となるように設計されている。
第3図、腸4図に示すような本発明の鋳型では。
フィレット部外形線14とウェブ内壁15の接点16の
近傍において1曲率半径を大きくすることができるため
、連続鋳造において鋳片と鋳型間に隙間の生ずることが
なく、抜熱が均一に行なわれる結果、凝固層厚みが均一
になり、応力の集中が軽減されるので、鋳片表面に縦割
れが発生しないという効果がある。
近傍において1曲率半径を大きくすることができるため
、連続鋳造において鋳片と鋳型間に隙間の生ずることが
なく、抜熱が均一に行なわれる結果、凝固層厚みが均一
になり、応力の集中が軽減されるので、鋳片表面に縦割
れが発生しないという効果がある。
該フィレット部外形線14は、鋳片の収縮率が大きく、
かつ凝固殻の強度の小さいメニスカス対応部に設けるこ
とが要点であって、鋳型内壁面のその池の部分では、か
かる厳密な外形線に限定する必要は々いが、メニスカス
対応部以外において、該外形線を採用することは差支え
ない。
かつ凝固殻の強度の小さいメニスカス対応部に設けるこ
とが要点であって、鋳型内壁面のその池の部分では、か
かる厳密な外形線に限定する必要は々いが、メニスカス
対応部以外において、該外形線を採用することは差支え
ない。
寸だilI記フイレント部外形線14は、複数すなわち
曲率半径の異なる2つ以上の弧の絹合わせから成り、ウ
ェブ内壁に接する弧の曲率半径を太きくシ、かつ複数弧
間の曲率半径の差を小さくすれ(!ゴ、応力集中の度合
が少なくなり、好ましい結果〃・得られる。従って曲率
半径を異にする弧の数は多い程好ましく、最終的には無
限側の弧の組合わせ、すなわち連続的に曲率半径の変化
する曲線が良い。
曲率半径の異なる2つ以上の弧の絹合わせから成り、ウ
ェブ内壁に接する弧の曲率半径を太きくシ、かつ複数弧
間の曲率半径の差を小さくすれ(!ゴ、応力集中の度合
が少なくなり、好ましい結果〃・得られる。従って曲率
半径を異にする弧の数は多い程好ましく、最終的には無
限側の弧の組合わせ、すなわち連続的に曲率半径の変化
する曲線が良い。
而してウェブ高さが小さい場合、又は成分的に割れ感受
性の低い鋼種を鋳造する場合においては。
性の低い鋼種を鋳造する場合においては。
鋳型製作費用とその効果から、弧の数を有限個に制限し
ても、充分にその目的を達することが出来る。
ても、充分にその目的を達することが出来る。
次にフィレット部外形線の選定手段の詳細について説明
する。
する。
第5図は、鋳型のフィレット部外影線14の概略図で、
ウェブ内壁15と、フィレット部外形線14は点Aにお
いて接しており一’l:た該フィレット部外形i14は
、フランジ内壁]7と点Bにおいて接している。該フィ
レット部外形紳140曲率半径は1点Aから点Bに至る
までに、R1からRfに変化すると仮定した場合、その
変化は第6図(a)。
ウェブ内壁15と、フィレット部外形線14は点Aにお
いて接しており一’l:た該フィレット部外形i14は
、フランジ内壁]7と点Bにおいて接している。該フィ
レット部外形紳140曲率半径は1点Aから点Bに至る
までに、R1からRfに変化すると仮定した場合、その
変化は第6図(a)。
(b)のグラフに示すように1次の(1)〜(5)のよ
うな場合がある。第6図および(1)〜(5)において
、siA点より測定したフィレット部外形線上の距離で
ある。
うな場合がある。第6図および(1)〜(5)において
、siA点より測定したフィレット部外形線上の距離で
ある。
(1)Hの変化率(dn/as)一定・・直線18(2
) 曲率の変化率(遇(責))一定・点線19(3)H
の変化率(dn/as)直線変化(dR/ds=−ds
)°点線20 (4) 曲率半径2段階変化 点線2o−1(5) 曲
率半径3段階変1ヒ・・・実線2o−2これらのうち(
4) 、 (5)の例のようVt1−有限個の円弧の絹
合わせは、初等幾何学的手段で容易に作図さノと実現可
能である。
) 曲率の変化率(遇(責))一定・点線19(3)H
の変化率(dn/as)直線変化(dR/ds=−ds
)°点線20 (4) 曲率半径2段階変化 点線2o−1(5) 曲
率半径3段階変1ヒ・・・実線2o−2これらのうち(
4) 、 (5)の例のようVt1−有限個の円弧の絹
合わせは、初等幾何学的手段で容易に作図さノと実現可
能である。
次に(1)へ・(3)の、連続的に曲率の変化する(す
なゎ1っfHHI限個の円弧の糾伯わぜよりなる)場合
は、その設訓に多少の泪灼(シ要する。(」)〜・(3
)の中で、本発明者らは功片変形時の歪変化を考慮して
、前記(2)についてその実現手段を以下に述べる。
なゎ1っfHHI限個の円弧の糾伯わぜよりなる)場合
は、その設訓に多少の泪灼(シ要する。(」)〜・(3
)の中で、本発明者らは功片変形時の歪変化を考慮して
、前記(2)についてその実現手段を以下に述べる。
曲率変化率が一定の争件は次式で示される。
世し C:曲率の変化率(定数)
S:A点を起点とするフィレット部外形線上の距離
(1)式を積分して曲率半径Rは次式で示される。
工
R−□ ・・・・・・・・・(2)
C6+ 1/R1
第7図は、横軸に点Aを起点として点Bに向う弧の長さ
Sを、縦軸には曲率1 / Rをとり−1/R0〜1/
Rfの変化を示しだグラフである。1はフィレット部外
形線14の長さである。さて、フィレット部外形線は、
第8図に示すようにそれを分割して、数値計算によって
めることが出来る。
Sを、縦軸には曲率1 / Rをとり−1/R0〜1/
Rfの変化を示しだグラフである。1はフィレット部外
形線14の長さである。さて、フィレット部外形線は、
第8図に示すようにそれを分割して、数値計算によって
めることが出来る。
第8図において
on= Q、、+ dυ。 ・・・・・(4)xn=
xn−1+ ds cos 0n−4,□ ・・・・(
5)2n = yn−1+ ds sj、n 0n−1
・・・・・(6)但しx+1座標は、第5図に示すよう
に、A点を起点とする直交座標である。またdsはSを
分割する微小距離である。
xn−1+ ds cos 0n−4,□ ・・・・(
5)2n = yn−1+ ds sj、n 0n−1
・・・・・(6)但しx+1座標は、第5図に示すよう
に、A点を起点とする直交座標である。またdsはSを
分割する微小距離である。
第9図は前記(3)〜(6)式を用いてめた外形線であ
る。ただし、これらの例ではR1は無限大、すなわちi
/R,=Oとしてめた。
る。ただし、これらの例ではR1は無限大、すなわちi
/R,=Oとしてめた。
外形線P、〜P5は第1表に示すケース]〜5に対応し
ている。
ている。
第1表
」゛よ1−の手段により鋸限個の円弧により構成される
フィレットi’?lS外形巌は実現できる。
フィレットi’?lS外形巌は実現できる。
曲率の変化率(−A(j))を小さくとると、フィレッ
ト部外形線は、曲率半径の大きな曲線で構成出来、縦割
れの防止効果が太きいが1反面フィレット部肉厚が増大
するため、鋳片形状が圧延歩留の悪いものになる。また
ウェブ直線部が短かくなるだめに、特殊な形状の鋳片支
持ロールを必要とし、設備上不利となる。
ト部外形線は、曲率半径の大きな曲線で構成出来、縦割
れの防止効果が太きいが1反面フィレット部肉厚が増大
するため、鋳片形状が圧延歩留の悪いものになる。また
ウェブ直線部が短かくなるだめに、特殊な形状の鋳片支
持ロールを必要とし、設備上不利となる。
縦割れの発生に対してはウェブ高さ、成分等の影響があ
るので1曲率の変化率は前記鋳片の代表寸法、成分、圧
延造形時の歩留り等を総合的に評価して決めるのが良い
。
るので1曲率の変化率は前記鋳片の代表寸法、成分、圧
延造形時の歩留り等を総合的に評価して決めるのが良い
。
(発明の実施例と効果)
第10図(a)に、ウェブ高さjooOnmの場合に製
作した無限側の円弧で構成した本発明鋳型(以下A鋳型
)のフィレット部分詳細図を示す。ここでフィレット部
外形線14の曲率半径の変fヒ率は5 X 1o−5−
とし−Rt = oo R4= 85.47 mmとし
て設計した。
作した無限側の円弧で構成した本発明鋳型(以下A鋳型
)のフィレット部分詳細図を示す。ここでフィレット部
外形線14の曲率半径の変fヒ率は5 X 1o−5−
とし−Rt = oo R4= 85.47 mmとし
て設計した。
第10図(b)には、ウェブ高さ1000 mmの場合
に製作した有限個の円弧で構成した本発明の鋳型(以下
B鋳型)のフィレット部詳細図を示す。B鋳型は、5個
の円弧をもってフィレット部外形線を構成しており+
R,からR5はそれぞれ第2表の値とした。
に製作した有限個の円弧で構成した本発明の鋳型(以下
B鋳型)のフィレット部詳細図を示す。B鋳型は、5個
の円弧をもってフィレット部外形線を構成しており+
R,からR5はそれぞれ第2表の値とした。
第 2 表
また従来の鋳型におけるフィレット部外形線は。
80 +++mRの定曲率半径である。
次に鋳造に用いられた溶鋼成分は、第3表に示す通りで
あった。
あった。
川、3表において、残成分はFeおよび不可避不純物で
ある。
ある。
第11図は、定曲率半径のフィレット部外形線を有する
従来の鋳型を用いた場合と1本発明鋳型を用いた場合の
試験鋳造における効果比較を示すグラフ(拘束50秒)
である。従来鋳型においては。
従来の鋳型を用いた場合と1本発明鋳型を用いた場合の
試験鋳造における効果比較を示すグラフ(拘束50秒)
である。従来鋳型においては。
Mn / S (80では、縦割れを遮けることが出来
なかった。それに対して1本発明のA鋳型、B鋳型を用
いた場合は、Mn/8が約50以上において。
なかった。それに対して1本発明のA鋳型、B鋳型を用
いた場合は、Mn/8が約50以上において。
ウェブとフィレット部の接点附近に現出する縦割れは皆
無となった。
無となった。
またMn / Sが約50以下においても1割れ発生率
は大巾に低下した。またこの試験鋳造においては、A鋳
型とB鋳型はほぼ同等の効果を有していることがわかる
。
は大巾に低下した。またこの試験鋳造においては、A鋳
型とB鋳型はほぼ同等の効果を有していることがわかる
。
以上説明した通り本発明の鋳型は、フィレットとウェブ
の接合点附近に現出する縦割れ防止効果が大きく、有用
性に富むものである。
の接合点附近に現出する縦割れ防止効果が大きく、有用
性に富むものである。
第1図はビームブランク鋳片の概略横断面図。
第2図はビームブランク鋳造用鋳型の概略横断面図、第
3図は本発明鋳型の概略横断面図、第4図は本発明鋳型
のフィレット部外形線の拡大説明図。 第5図はフィレット部外形線の概略図、第6図(a)。 (b)はフィレット部外形線の曲率半径変化説明図。 第7図はフィレット部外形線の曲率変化説明図。 H48図はフィレット部外形線の分割説明図、第9図は
曲率が連続的に変化するフィレット部外形線の説明図、
第10図(a) 、 (b)は本発明の鋳型フィレット
部外形線の説明図、第11図はウェブ縦割れ発生指数の
図表である。 j3:ビームブランク鋳片 1a〜1d “フランジ2
:フィレット 3:ウエブ部分 4:ウェブとフィレット外形線の接合点5a〜5cl
’、たて割れ 6:ビームブランク鋳造用鋳型 ′7:υj型内控部 8:フランジ対応部0:ウェブ対
応部 土0.フイレットタ【J旧都 11:フィレット外形線の曲率半径 12°フイレツト部外形線 13:!型 14:鋳型のフィレット部外形線 15:鋳型のウェブ部外形線 16:フイレツト部外形線とウェブ部外形線の接点 17:フランジ部外形線 茅/ 図 手2図 第3訂 /、j 第4図 第5面 を 第6図(Q、) 第6図(b) −3−5 第72 竿8I2I 梯9回 第1θ回(力p 第1/回 Mηh
3図は本発明鋳型の概略横断面図、第4図は本発明鋳型
のフィレット部外形線の拡大説明図。 第5図はフィレット部外形線の概略図、第6図(a)。 (b)はフィレット部外形線の曲率半径変化説明図。 第7図はフィレット部外形線の曲率変化説明図。 H48図はフィレット部外形線の分割説明図、第9図は
曲率が連続的に変化するフィレット部外形線の説明図、
第10図(a) 、 (b)は本発明の鋳型フィレット
部外形線の説明図、第11図はウェブ縦割れ発生指数の
図表である。 j3:ビームブランク鋳片 1a〜1d “フランジ2
:フィレット 3:ウエブ部分 4:ウェブとフィレット外形線の接合点5a〜5cl
’、たて割れ 6:ビームブランク鋳造用鋳型 ′7:υj型内控部 8:フランジ対応部0:ウェブ対
応部 土0.フイレットタ【J旧都 11:フィレット外形線の曲率半径 12°フイレツト部外形線 13:!型 14:鋳型のフィレット部外形線 15:鋳型のウェブ部外形線 16:フイレツト部外形線とウェブ部外形線の接点 17:フランジ部外形線 茅/ 図 手2図 第3訂 /、j 第4図 第5面 を 第6図(Q、) 第6図(b) −3−5 第72 竿8I2I 梯9回 第1θ回(力p 第1/回 Mηh
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ビームブランク連続鋳造用鋳型において、鋳型のメニス
カス対応部分のフィレット部外形線が。 ウェブ内壁に近づくにつれて1曲率半径が逐次大きくな
るような連続弧状曲線で構成されたことを特徴とするビ
ームブランク連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922783A JPS6040647A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | ビ−ムブランク連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922783A JPS6040647A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | ビ−ムブランク連続鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040647A true JPS6040647A (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=15470641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14922783A Pending JPS6040647A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | ビ−ムブランク連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1547705A1 (de) * | 2003-12-27 | 2005-06-29 | Concast Ag | Verfahren zum Stranggiessen von Knüppel- und Vorblocksträngen und Formhohlraum einer Stranggiesskokille |
| WO2012175822A1 (fr) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. | Procédé et dispositif pour la coulée continue d'une ébauche de profilé |
| CN113732258A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种降低微合金化异形坯横裂纹发生率的方法 |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14922783A patent/JPS6040647A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005063423A1 (de) * | 2003-12-27 | 2005-07-14 | Concast Ag | Formhohlraum einer kokille zum stranggiessen von knüppel- und vorblocksträngen |
| US7222658B2 (en) | 2003-12-27 | 2007-05-29 | Concast Ag | Die cavity of a casting die for continuously casting billets and blooms |
| KR100813191B1 (ko) | 2003-12-27 | 2008-03-13 | 콘카스트 악티엔게젤샤프트 | 빌릿과 블룸을 연속 주조하기 위한 주조 다이의 다이캐비티 |
| AU2004308604B2 (en) * | 2003-12-27 | 2009-12-24 | Concast Ag | Casting die for continuously casting billets and blooms |
| WO2012175822A1 (fr) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. | Procédé et dispositif pour la coulée continue d'une ébauche de profilé |
| CN113732258A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种降低微合金化异形坯横裂纹发生率的方法 |
| CN113732258B (zh) * | 2021-08-27 | 2023-05-26 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种降低微合金化异形坯横裂纹发生率的方法 |
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