A segregação de carbono nas tarugos produzidos por lingotamento contínuo resulta da distribuição desigual do carbono entre as fases sólida e líquida durante o processo de solidificação. A fase sólida que solidifica primeiro (cristais) possui menor teor de carbono, causando o enriquecimento excessivo de carbono na fase líquida na linha de frente da interface sólido-líquido, formando uma área local de alto carbono. Esse defeito persiste ao longo do processo de laminação a quente até o serviço do produto, deteriorando gravemente o desempenho do processamento do material, causando defeitos de estrutura em faixas e defeitos de tratamento térmico, e reduzindo significativamente as propriedades mecânicas finais e a vida útil do produto. Este estudo examinou sistematicamente as regras de segregação de carbono em aços de baixa liga com baixo teor de carbono (20CrMo, 3130), aço de liga com carbono médio (4142, 45) e aço de liga com alto teor de carbono (GCr15) sob diferentes parâmetros do processo de lingotamento contínuo (superaquecimento, velocidade de puxamento, agitação eletromagnética do cristalizador). A pesquisa definiu claramente as janelas de processo otimizadas para os tipos típicos de aço. Para tarugos de 170 mm × 170 mm, recomenda-se para o aço de baixo carbono 20CrMo um superaquecimento de 20~25 ℃, velocidade de puxamento ≤1,60 m/min, corrente M-EMS de 195~205 A; para o aço médio de carbono 4142SR um superaquecimento de 20~28 ℃, velocidade de puxamento de 1,58~1,62 m/min, corrente M-EMS de 200~208 A; para o aço alto carbono GCr15 um superaquecimento de 18~25 ℃, velocidade de puxamento ≤1,16 m/min, corrente M-EMS de 195~202 A. Os principais resultados indicam: 1) efeito do teor de carbono, com o aumento do teor de carbono, a proporção de segregação negativa da região central até metade do raio do tarugo diminui de 45% para 28%, e a relação de segregação negativa entre o arco interno e o externo reduz-se de 1,5 para 1,24; 2) efeito do superaquecimento, onde, com velocidade de puxamento e intensidade de agitação eletromagnética constantes, um superaquecimento de 20~30 ℃ na panela intercalar pode obter o índice ótimo (mínimo) de segregação de carbono; 3) efeito da agitação eletromagnética, onde, dentro de uma faixa específica de intensidade do campo magnético, o aumento da agitação eletromagnética do cristalizador pode reduzir eficazmente a amplitude de flutuação do índice de segregação de carbono; 4) efeito da velocidade de puxamento, onde o aumento da velocidade de puxamento resulta em um aumento significativo no índice de segregação de carbono do tarugo. Este estudo revela quantitativamente as regras de influência de parâmetros chave do processo de lingotamento contínuo na segregação de carbono de aços de diferentes teores de carbono, fornecendo base direta para o controle eficaz da segregação de carbono na produção industrial por meio da otimização do superaquecimento, da intensidade da agitação eletromagnética e da velocidade de puxamento, enfatizando especialmente a necessidade de otimização direcionada do processo com base no teor de carbono do aço.

Segregação de carbono; agitação eletromagnética; velocidade de puxamento em lingotamento contínuo; superaquecimento