
[D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2005.05.039 第27卷第5期 北京科技大学学报 Vol.27 No.5 2005年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2005 高碳钢连铸板坯高温力学性能 王新华”朱国森”于会香”王万军) 1)北京科技大学冶金与生态工程学院,北京1000832)首钢技术研究院,北京100041 摘要采用Gleeble--1500热模拟试验机测量了高碳钢连铸板坯的高温力学性能,得到了 第【、第Ⅲ脆性温度区的温度范围,结果表明:第I脆性温度区脆化的主要原因是晶界部位 的低熔点物质在高温下首先熔化,从而导致试样沿晶界开裂:第Ⅲ脆性温度区脆化的主要原 因是在奥氏体部位析出的网状铁素体导致试样沿晶界开裂:在奥氏体单相区,由于氮化铝的 析出导致钢种的塑性恶化. 关键词氨化铝:高温力学性能:高碳钢:连铸板坯 分类号T℉777.1 在连铸技术发展过程中,提高连铸坯质量、 表1试样的化学成分(质量分数) 生产优质无缺陷的铸坯一直是冶金工作者孜孜 Table 1 Chemical composition of the samples % 以求的目标,有统计表明:在铸坯的各类缺陷中, 钢种C Si Mn P S O N AL 裂纹所占的比例在50%以上?.而钢的高温力学 A0.420.240.660.0170.0100.00150.0028
第 2 7 卷 第 5 期 2 0 05 年 1 0 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u rn a l o f Un vi e rs iyt o f S e ie n ec a n d eT e h . o lO yg B e ji ni g V匕l 一 2 7N 0 . 5 o tc 。 2 0 05 高碳钢连铸板坯 高温力学性能 王 新 华 ” 朱 国森 ” 于 会香 ` , 王 万 军 ” 1) 北京 科技 大学 冶金 与生态 工程 学院 , 北 京 10 0 0 83 2) 首 钢技 术研 究院 , 北京 10 0 4 摘 要 采用 lG e bl 卜巧 o 热模 拟试 验 机测量 了高碳 钢连 铸板 坯 的高温 力 学性 能 , 得 到 了 第 I 、 第 m 脆 性 温度 区 的温 度 范 围 . 结 果表 明 : 第 I 脆性 温度 区 脆 化 的主要 原 因是 晶界 部位 的低熔 点物 质在 高温 下 首先熔 化 , 从而 导致试 样 沿 晶界开裂 ; 第 m 脆 性温度 区脆 化 的主 要原 因是在 奥 氏体部 位析 出的 网状 铁素 体 导致试 样 沿晶界 开裂 ; 在奥 氏体 单相 区 , 由于氮 化铝 的 析 出导致钢 种 的塑性 恶 化 . 关键词 氮 化铝 ; 高温 力 学性 能 ; 高 碳钢 ; 连铸 板 坯 分 类号 吓 7 7 . 1 在 连铸 技 术 发展 过 程 中 , 提 高连铸 坯 质 量 、 生产优 质 无缺 陷 的铸 坯 一 直 是冶 金 工 作 者 孜孜 以求 的 目标 . 有统计 表 明 : 在 铸 坯 的各类 缺 陷中 , 裂纹 所 占 的 比例 在 5 0% 以上 `1 . 而 钢 的高 温 力学 性能 与裂纹 形成 有 很大 的联 系 , 决 定着 高温 下坯 壳所 能承 受 的临 界 变形 的大 小 . 20 世 纪 70 年代 以来 , 许 多学 者 系统 地研 究 了钢 的高温 力 学性 能及 其 影 响因素 【24] . 但 是 由于 当 时冶 金技 术 的限 制 , 所 生产 的钢 种 洁净 度 较 差 , 主要 表现 为钢 中 的氧 、 硫 和 磷含 量 较 高 . 目前 , 我 国主要 钢 铁 企业 都在 生产 含 碳量 在 .0 4% 左 右 的高碳 结构 钢 板坯 , 这 些钢 种 的洁净 度 较 高 ( 氧含 量 小 于 .0 0 01 5 % 、 硫 含 量 小于 .0 0 1% ) . 但 此类 板 坯 主 要 的质 量 问题 是 内部 裂 纹 和 中心 偏析 . 因此 , 为 了 降低 裂 纹的 发生 率 , 为高 碳钢 板 坯制 定合 理 的冷却 制度 , 有必 要对 高碳 钢 的 高温 力 学性 能进 行 研 究 . 表 1 试 样 的化学成 分 (质最 分数 ) 介b l e 1 C h e m i e a l e o m P o s ih o n o f ht e s a m P les 钢种 C 5 1 0 . 4 2 0 24 0 . 4 3 0 . 2 4 M n P S 0 . 6 6 0 . 0 1 7 0 . 0 10 0 . 6 3 0 . 0 1 5 0 0 0 6 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 1 4 0 . 00 2 8 0 . 00 2 2 < 0 . 00 5 0 0 3 0 AB 35 0 ℃ , ℃ ` S 乍篡含掀 尸、侧明 10 ℃ · s 一 , 时 间 /m l n 图 1 拉 伸实验 温度 控制 示惫 图 R .g 1 S ke t c h m a P o f et m p e r a tU 比 e o n t or l d u ir . g 妞 n s血 t韶 tS 采用 扫 描 电镜 、 金 相显 微 镜对 各温度 条件 下 试 样 的断 口 形貌 及其 组 织进 行分 析 , 得 到断裂 发 生 原 因 . 1 研 究方 法 测 试 试 样 取 自于 连 铸 板 坯 ( 1 2 0 ~ 1 5 50 m x 2 3 0 m ) , 试 样 尺 寸为中10 mtn x l l o m m , 试 样 的化 学 成分 见 表 1 . 高温 力 学 性 能测 试在 lG e bl e 一 15 0 热 应 力 /应变 模拟 试 验机 上 进 行 . 测试 采用 图 1 的加热 制 度 , 试 样 使用 氢 气保 护 . 采 用 断 面 收缩 率表 征 钢 的塑 性 , 抗 拉 强度 表 征钢 的强度 . 收稿日期 : 20 0车刁 8 es 2 5 修 回 日期 : 2 0 0今1-0 18 作者简介 : 王 新 华 ( 19 51 一) , 男 , 教授 , 博 士 2 测 试 结 果 .2 1 抗 拉 强度 的 变化 图2 为不 同 实验温 度下 实验 拉 断时所 承 受载 荷 的变 化 情 况 . 可 见 , 钢种 A 的零 强 度 温度 在 1 4 0 0 ℃ 左 右 , 此 时钢 能够 承受 的拉伸 力 为零 . 随 着温 度 的下 降 , 钢 开始 能承 受 微 小 的拉 伸力 , 表 现 出微 弱 的 强度 , 1 3 7 5 ℃ 时 , 钢 种 A 能 够承 受 的 强度 为 .4 4 M P a . 温度 进 一 步 降低 , 试 样 的抗 拉 强 度 逐渐 上升 . 在 1 3 75 一 1 0 0 ℃ 之 间 , 抗 拉 强度 的 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 05. 039

◆546· 北京科技大学学报 2005年第5期 提高比较平缓,1000℃时试样的抗拉强度为29.3 100 MPa.温度低于1000℃时,试样的抗拉强度急剧 80 。0a00g060 AL
北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 5 年 第 5期 提 高 比较 平缓 , 1 0 0 ℃ 时 试样 的抗拉 强度 为 29 . 3 M P a . 温 度低 于 1 00 ℃ 时 , 试 样 的抗 拉强 度 急剧 上 升 , 7 0 ℃ 时 的抗 拉 强度 为 134 2 M P a . 钢种 B 的 零 强度 温 度 在 1 41 0 ℃ 左 右 , 1 37 5 ℃ 时 , 试 样 能够 承 受 的强 度 为 6 . I M P a . 在 1 3 75 一 1 0 0 0 ℃ 之 间 , 抗 拉 强度 的提 高 比 较平 缓 , 1 0 0 ℃ 时试 样 的抗 拉强 度 为 30 .7 M P a . 温 度 低 于 1 0 0 ℃ 时 , 试 样 的抗 拉 强 度 急剧 上升 , 7 0 ℃ 时的抗 拉强 度 为 118 . 5 M P a . 由图 2 可见 , 钢种 B 的 零强 度温 度 附近 的强 度 要略 好 于钢 种 A , 其主 要 原 因是钢 种 B 的 S 和 P 元素 的含 量较 钢种 A 的低 . 在 1 3 5 0一 750 ℃ 之 间 , 钢 种 A 和 钢种 B 抗 拉 强度 的差别 很 小 . 当温度 低 于 72 5 ℃ 时 , 钢 种 A 的抗 拉 强度 比 钢 种 B 的高 巧 M P a , 这 是钢 种 A 中的 N 含 量 比钢 种 B 高 的缘 故 . 10 0 1 。 。 阳 1 产 , 。 。 。 一。 。 日 O U r _ _ _ _ _ _ ., ` J I A 七< U . U U S% 口 一 .a A L=0 .0 3% 口 口 . 钢种 A 口 钢种 B 、岁洛 卜 僻鳄邻阿每 0 1一 6 00 7 5 0 9 0 0 1 0 5 0 1 2 0() 温 度 /℃ 1 5 0() 图 3 高碳钢试 样 断面收 缩率随温 度 的变化 F ig . 3 Va iar 如 n of . 溉 比d u比 。 . w 妞七妞口 p e 口 t l 作 fo r 卜褚h , 卜 b o n s t改 l 令 . 令 气 礴 、 。 钢种 A . 钢种 B 判定 依 据 , 钢 从熔点 到 6 0 ℃ 之 间存 在 3 个 脆性 温 度 区 , 其 中第 n 脆性温 度 区只 在应 变 速率大 于 1-0 , s 一 , 时 出现 . 而 B . Min tz 等 口, 的研 究表 明 , 当尹 4< 0% 时 , 铸 坯 表面 裂 纹 的发 生 率将 大 大增 加 . 如 以衅4 0 % 作 为判 据 , 钢种 A 的第 I 脆性温 度 区 为 1 3 5小 1 3 75 ℃ , 第 1 脆性温度 区 为 7 7 5~ 7 5 0 oC ; 钢 种 B 的第 I 脆性 温度 区 为 1 3 50 一 1 3 7 5 ℃ , 第 m 脆 性 温度 区 为 80 0一 725 ℃ . 山理乏目侧卿栩撼 . 人 ` . . 0 匕一一一一一` 一一一一 … 一 一一一一 6 0 0 7 50 9 0 0 1 0 50 1 2 0 0 1 3 5 0 1 5 0 0 温 度 /℃ 图 2 高 碳钢 试样抗 拉 强度随 温度 的变 化 F i.g Z C 卜a n ge in et n , U e , t比 n gt h w i th et m P e ar ut 碑 fo r 七i沙 e a r - b o n 吕之拙 . .2 2 断面 收缩 率少的 变 化 图 3 为不 同实验 温度 下 断面 收缩 率 的变化情 况 . 可见 , 钢 种 A 的零 塑 性温度在 1 37 5 ℃ 左 右 , 此 时钢 的 断面收 缩 率厂0 . 随着 温度 降低 , 钢 能够 承 受 的变 形 增加 , 1 3 50 ℃ 时 , 尹为 18 % . 当温 度低 于 1 3 50 ℃ 时 , 钢 的塑性 迅 速 上升 , 1 3 0 ℃ 时 , 尹增 加到 83 % . 在 1 3 0 -0 8 50 % 之 间 , 钢 具 有 非常 好 的 塑 性 , 少在 80 % 以上 , 最 高 达 95 2 % . 当温 度 低于 85 0 ℃ 时 , 随着温度 下 降 , 钢 的塑性 恶化 , 尹值 逐渐 下 降 . 在 7 5 0 ℃ 时 , 少值达 到 最低 , 为 31 . 7% . 随着 温 度 继续 降低 , 钢 的 塑性 有所 增加 , 7 0 ℃ 时 , 少为 4.4 9% . 钢 种 B 的零 塑 性温 度 在 1 3 7 5 ℃ 左 右 , 13 50 ℃ 时 , 少为 5 . 6% . 在 1 3 0 0~9 0 0 ℃ 之 间 , 钢 的塑 性很 好 , 尹在 80 % 以上 , 最 高达 94 . 1% . 当温 度 低 于 90 0℃ 时 , 随着温度 下 降 , 钢 的塑 性恶 化 , 尹值 逐渐 下 降 . 在 7 50 ℃ 时 , 尹值 达 到最 低 , 为 29 % . 随着 温 度 继 续 降低 , 钢 的塑性 增 加 , 7 0 ℃ 时 , 少为 54 % . 铃 木洋 夫 等 的研 究表 明`州 , 如 以衅60 % 作为 3 分 析讨论 .3 1 第 I 脆性 温度 区的 脆 化原 因 在 1 3 5 0 ℃ 以上 时 , 钢 种 A 和 B 的 强度 和塑 性 都 很 差 . 主 要 原 因是 晶界熔 点较 低 , 高温 下 晶界 首 先熔化 , 当 试样 承 受 拉伸 应力 时 , 试 样 沿 晶界 开 裂被 拉 断 . 图 4 为 钢 种 A 和 B 在 1 3 7 5℃ 试 样 断 口 的 扫 描 电镜 照 片 . 可 见 , 由于 试样 拉 断后 是 用 冰 水 混合 物 激 冷 的 , 所 以在 晶粒 的边 界 上 存 在颜色 发亮 的 液膜 , 试 样 的 断 口 呈 现 沿 晶断裂 的 形貌 . .3 2 第 m 脆性温 度 区的脆 化 原 因 在 8 0 一7 25 ℃ , 钢 种 A 和 B 的塑 性 都很差 . 主 要 原 因 是在 该 温 度 下 晶 界 的 奥 氏体会 形 成 铁 素 体薄 膜 , 而铁 素体 的强度 只 有 奥 氏体 强度 的 14/ , 所 以应 力会 集 中在 铁素 体薄 膜上 , 当拉 伸应 力超 过铁 素 体 强度 极 限 时 , 试样 就 会 断裂 . B . M in tZ 侈, 的研究 表 明 : 在 奥 氏体 + 铁 素 体两 相 区 内 , 钢 的 延 塑 性 降低 程 度 与 沿 奥 氏体 晶界 析 出 的铁 素体 相 网膜 的厚度 有 关 , 当铁 素体 相 网 膜 的厚度 为 20 林m 时 , 钢 的延 塑性 降低 最 为显 著 . 图 5 为钢 种 A 和 B 在 7 50 ℃ 试 样断 口 的金相 组 织 照 片 . 可见 , 试 样 的金 相 组织 为 马 氏体 + 铁 素体 组织 , 由于 试样 拉断后 是 用冰 水 混合 物激 冷 的 , 所 以高温下 试样 的 组 织 为 奥 氏 体 + 铁 素 体 组 织 , 这 就 表 明在 75 0 ℃ 时 , 奥 氏 体 晶 界处 有 铁 素体 析 出 . n ù甘On on ō、é ù ,山O产 6 ,ú、 山卫d.皿

Vol.27 No.5 王新华等:高碳钢连铸板还高温力学性能 ·547· 3.3酸溶铝的影响 奥氏体单相区,氮化铝在奥氏体晶界析出后,会 文献[7,8]的研究表明:第Ⅲ脆性温度区可分 降低奥氏体晶界的结合能,在应力作用下,微细 为奥氏体单相区的脆化和奥氏体十铁素体两相 的氨化铝作为应力集中的源点,与晶界脱开形成 区的脆化.在奥氏体单相区,钢的脆化主要是受 微孔,微孔连接长大就形成了裂纹:而且微细的 S的影响,当富铁的硫化物(Fe,Mn)S在奥氏体晶 氮化铝粒子钉扎在奥氏体晶界,阻挠晶界移动, 界析出时会恶化钢种的塑性.在本研究中由于钢 抑制钢的动态再结晶的进行,也就相对恶化了钢 种A和B的硫含量很低,且锰硫比均大于60(钢 的塑性. 种A为66,钢种B为105),所以两个钢种在奥氏 3.4高碳钢高温力学性能的实际应用 体单相区的塑性都较好.但是,在900~800℃之 由图3可知,低硫高碳钢的第Ⅲ脆性区的范 间,钢种A的塑性要好于钢种B.其主要原因是 围很窄,温度在800~725℃之间.因此,在浇铸板 钢种B的酸溶铝含量高于钢种A,钢种B中会 坯时可以采用如下二冷策略:从高温侧避开第Ⅲ 有氨化铝析出.文献[9]的研究表明,氨化铝析出 脆性区以防止表面裂纹的前提下,尽量采用强的 的化学反应可以由下式来表示,其中温度的单位 冷却方式,以减少内部裂纹和偏析等缺陷.国内 为K. 某厂在采用强冷却方式生产后,矫直区铸坯表面 [A+N,-(AN).1g[%AII%N=-8140+2.74. 温度为850℃,避开了高碳钢的第Ⅲ脆性区.铸坯 T 将钢种B的酸溶铝和氮含量代入可知,氮化 内部裂纹的发生率降低为1.5%,中心线碳的偏析 铝的析出温度为903℃,该温度下,试样应该处于 指数降为1.05,显著改善了俦坯的内部质量. (b) 图41375℃下试样A(a以,B(b)断口的扫描电镜照片 Fig.4 SEMs of fracture surface for high carbon steels A(a)and B(b)tested at 1 375'C 0.05mm 0.1mm 图5750℃下试样A(a),B(b)断口的金相组织照片 Fig.5 Microstruetures of high carbon steels A(a)and B(b)fractured at 750C 4结论 度区为775~750℃:钢种B的第I脆性温度区为 1350-1375℃,第Ⅲ脆性温度区为800-725℃. (1)低硫高碳钢的第Ⅲ脆性区的范围很窄,适 (3)高碳钢第I脆性温度区脆化的原因是晶 合采用冷却强度较大的二冷方式来组织生产. 界部位的低熔点物质在高温下首先熔化,导致试 (2)在103s应变速率下,高碳钢连铸板坯在 样沿晶界开裂,第Ⅲ脆性温度区脆化的原因是奥 凝固温度~600℃之间存在两个脆性温度区,钢A 氏体晶界部位析出的网状铁素体导致试样沿晶 的第I脆性温度区为1350~1375℃,第Ⅲ脆性温 界开裂
V d l . 2 7 N o . 5 王 新华 等 : 高碳钢 连 铸板 坯高 温 力学性 能 . 5 4 7 - .3 3 酸 溶铝 的 影 响 文 献 7[ , 8] 的研究 表 明 : 第 m 脆性 温度 区可分 为奥 氏体 单相 区 的脆 化 和 奥 氏体 + 铁 素 体 两相 区 的脆化 . 在 奥 氏体 单相 区 , 钢 的脆 化主 要 是受 S 的影 响 , 当富铁 的硫 化 物 ( F e , M n ) S 在奥 氏 体 晶 界析 出时会 恶化 钢种 的塑性 . 在 本研 究 中 由于钢 种 A 和 B 的硫含 量 很 低 , 且 锰硫 比 均 大 于 6 0( 钢 种 A 为 6 6 , 钢 种 B 为 10 5) , 所 以两个 钢 种 在奥 氏 体 单相 区 的塑 性 都较 好 . 但 是 , 在 90 -0 8 0 ℃ 之 间 , 钢 种 A 的 塑性 要好 于 钢 种 B . 其 主 要 原 因是 钢 种 B 的 酸溶 铝含 量 高 于钢 种 A , 钢 种 B 中会 有 氮化 铝析 出 . 文献 [9] 的研 究 表 明 , 氮 化铝 析 出 的化 学反 应 可 以 由下 式来 表示 , 其 中温 度 的单 位 为 K . 〔A ll l+ , l。 、 ) . 19〔% A ll「0, N〕一黔 2 · 74 . 将 钢 种 B 的酸 溶铝 和氮 含 量代 入 可 知 , 氮 化 铝 的析 出温 度 为 9 03 ℃ . 该温 度 下 , 试样 应 该处 于 奥 氏 体 单相 区 , 氮化 铝 在 奥 氏 体 晶界 析 出后 , 会 降低 奥 氏体 晶界 的 结合 能 , 在 应 力作 用 下 , 微 细 的氮 化铝 作 为应 力集 中 的源 点 , 与 晶界脱 开形 成 微 孔 , 微 孔连 接 长大 就 形 成 了裂 纹 ; 而 且微 细 的 氮化 铝 粒 子钉 扎在 奥 氏体 晶界 , 阻挠 晶 界移 动 , 抑制 钢 的动态 再 结 晶的进行 , 也就 相对 恶 化 了钢 的塑 性 . .3 4 高 碳钢 高温 力学 性 能 的实 际 应 用 由图 3 可知 , 低硫 高碳 钢 的第 1 脆 性 区 的范 围很 窄 , 温度 在 8 0 一7 25 ℃ 之 间 . 因此 , 在 浇铸 板 坯 时可 以采 用 如下 二冷 策略 : 从高温 侧 避开 第 m 脆 性 区 以防止 表面 裂纹 的前 提 下 , 尽量 采用 强 的 冷却 方式 , 以减 少 内部裂 纹 和偏 析 等缺 陷 . 国 内 某 厂在 采用 强冷 却 方式 生产 后 , 矫直 区 铸 坯表 面 温 度 为 8 50 ℃ , 避 开 了高 碳钢 的第 m 脆 性 区 . 铸 坯 内部裂 纹 的发 生率 降低 为 1 . 5% , 中心线 碳 的偏析 指 数 降 为 1 . 05 , 显著 改 善 了铸 坯 的 内部 质量 . 图 4 1 3 , 5℃ 下 试样 A a( ) , B 伪)断 口 的扫描 电镜 照 片 F i.g 4 S E M , o f far tC u作 , u far e e fo r 卜啥h e a r b o n s t e e 肠 A ( a ) a n d B ( b ) tes t ed a t l 3 7 5 ,C 图 5 75 0℃ 下试样 A ( a ) , B (b ) 断口 的 金相组 织 照片 R g . 5 M i e or s tr u c tU 代5 o f h ig h c a r b o n s t e ls A ( a ) a . d B 伪) 介 . e tU er d a t 75 0 ,C 4 结 论 ( 1)低硫 高碳 钢 的第 1 脆 性 区 的范 围很 窄 , 适 合采 用 冷却 强度 较 大 的二 冷 方式 来 组织 生 产 . (2 )在 10 一 , s 一 ,应变 速 率 下 , 高碳 钢 连铸 板 坯 在 凝 固温度一6 0 ℃ 之 间存 在 两个 脆 性温 度 区 , 钢 A 的第 I 脆性 温度 区为 1 35 0一 1 3 7 5 ℃ , 第 m 脆 性温 度 区 为 7 75 一7 50 ℃ ; 钢 种 B 的第 I 脆性 温度 区为 1 3 50一 1 3 7 5 oC , 第 m 脆 性 温度 区为 8 0 0一7 2 5 ℃ . (3) 高碳 钢第 I 脆 性 温 度 区脆 化 的原 因是 晶 界 部位 的低 熔 点物 质在 高温 下 首先 熔化 , 导致 试 样 沿 晶界 开裂 , 第 1 脆 性温 度 区脆 化 的原 因是 奥 氏体 晶 界 部位 析 出 的 网状 铁 素体 导致 试 样 沿 晶 界 开裂

·548· 北京科技大学学报 2005年第5期 (4)氮化铝在奥氏体晶界的析出会恶化高碳 (14):2038 钢在奥氏体单相区的塑性. [5]Suzuki H G,Nishimura S,Imamura J.Hot ductility in steels in the temperature range between 900 and 600C.Tetsu-to- Hagane,1981,67(8):1180 参考文献 [6]Mintz B,Abu-Shosha R,Shake M.Influence of deformation in- [】葬开科,党紫久.连铸钢高温力学性能。北京科技大学学 duced ferrite,grain boundary sliding,and dynamic recrystalliza- 报,1993,15(增刊):52 tion on hot ductility of 0.1%0.75%C steels.Mater Sci Technol, [2]Won Y M,Kim K H,Yeo T J.Effect of cooling rate on ZST,LIT 1993,9:907 and ZDT of carbon steel near melting point.ISIJ Int,1998,38 [7]Seol D J,Won Y M,Yeo T J.High temperature deformation be- (10:1093 havior of carbon steel in the austenite and 6-ferrite regions.ISIJ [3]Mintz B.The influence of composition on the hot ductility of Int1999,391:91 steels and the problem of transverse cracking.ISIJ Int,1999,39 [8]Mintz B,Mohamed Z.Influence of manganese and sulphur on (9):833 hot ductility of steels heated directly to temperature.Mater Sci [4]Suzuki HG,Nishimura S,Yamaguchi S.Characteristics of Em- Technol,1989,5(7)1212 brittlement in Steels above 600'C.Tetsu-to-Hagane,1979,65 [9]制钢反应的推荐平衡值.日本学术振兴会,昭和59年.174 High temperature properties of continuous casting high carbon steels WANG Xinhua,ZHU Guosen,YU Huixiang",WANG Wanjun, 1)Metallurgical and Ecological Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Shougang Research Institute of Technology,Beijing 100041,China ABSTRACT High temperature properties of continuous casting high carbon steels were measured by tensile tests with a Gleeble 1500 system and two embrittlement temperature regions of region I and region III were found.The results indicated that the cause of embrittlement in region I was the existence of liquid film along dendritic inter- faces,and the embrittlement in region III was caused by precipitation of proeutectoid ferrite film along austenite gra- in boundary.AlN precipitation at the full austenite grain boundary would worsen the ductility of the steels KEY WORDS aluminium nitride;high temperature properties;high carbon steel;continuously cast slab
54 8 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 5 年 第 5 期 (4 ) 氮化 铝 在奥 氏 体 晶 界 的析 出会 恶 化 高碳 钢在 奥 氏体单 相 区 的塑 性 . 考 文 献 蔡开 科 , 党紫 久 . 连铸钢 高温 力学 性能 . 北京 科技 大学 学 报 , 19 3 , 15 (增刊 ) : 5 2 认七n Y M , K 」. K H , eY o T J . E fe e t o f e o 】i n g r a t e o n Z S T, L叮 阳 d Z D T o f e abr o n set e l n e ar me 1ti n g P o int . I S I J I n t , 19 9 8 , 3 8 ( 10 ) : 10 9 3 M l n t z B . T h e i n fl u e cn e o f e o m P 0 s it ion o n hte h ot d u c t i l ity o f s te e l s an d hte Pm b l e m o f tr a n s v e rs e c r a c ik gn . I S U nI t, 19 99 , 3 9 ( 9 ) : 8 3 3 S u z u k l H G , N i s h比 Du 了a s , b m a g u c ih 5 . C h a r a e t e ir s it e s o f Em - ibr t l e m e n t in S te e l s ab o v e 6 0 0 ,C . 介妞 u -Ot . H a ga n e , 19 7 9 , 6 5 ( 14 ) : 2 0 3 8 [ 5 ] S u z u ik H G , N i s h im ur a S , lm am aur J . H ot d u c t iil ty in s t e e l s i n hte te m pe ar tU 正 r an g e be tw e en 90 0 an d 60 0 ℃ . 介加 u . t o . H a ga n e , 19 8 1 , 6 7( 8 ) : 1 18 0 6[ 」 M in tz B , A b-u S ho s ha R, S加止 e M . l n月 uen ce of de of n 刀 a百on in - du ce d fe ir et , 乎出 n ob nU ds 卿 isl di n g , an d d犯坦m l c 扮` 斗日回 U. . ti on on h o t d u c ti l iyt o f o . 1% ~ 0 . 7 5% C s t e e l s . M a et r S e i 孔 e 血. 0 1 , 19 3 , 9 : 9 0 7 [7 ] S e o l D J , W b n Y M , 、 七。 T J . 比gh t e m pe r a tU 正 de of rm a tion be - h a v i or o f e ar b o n s ot e l in ht e aus t e n ite an d j 一 fe ir te 花 g i ons . I S I J I n t, 19 9 9 , 3 9 ( l ) : 9 1 [8 ] M i n tz B , M o ha 叨e d Z . l n fl uen e e o f 们。a n g aD e s e an d s ul P h ur on b o t du ict lity of s吮15 he ate d d i肥 c t ly ot t e m pe r a tU 此 . M a te r st i eT c h n ul , 19 8 9 , 5 ( 7) : 12 12 9[ 】制钢 反应 的推荐平 衡值 . 日本 学术振 兴会 , 昭和 59 年 . 174 川参2[] 【3 ] 4[ ] H i g h et m P e r a ot er P or P e irt e s o f c o n t i n u o u s c a s t in g hi g h e ar b o n s et e l s 环“ 刃G Xi n加 a , ), Z仔 U G u os e n , ), YU uH 抚 ia 馆 , ), 环又 N G 肠’nju n , , l ) M e at] 】u glr e al aD d E e o l o ig c al 2 ) S h o u g a n g eR s e眼 h nI s it tU t e E n g l n e e n n g S e h o l , U vm e rs ity Of s e i cen e an d eT e hn o l o gy B e ij in g , B e ij igl l 0() 0 8 3 , C ih n a of eT c ho o l o g 丫 B e ij ign 10 04 1 , C场 n a A B S T R A C T H ihg t e m P e r a ut 花 POr P e 币 e s o f e o n it n uo us c a s it n g hi hg e ar b o n s et e l s w e犯 m e as 眠d b y t e n s il e t e s t s w i ht a G l e e b l e 15 0 0 s y s et m an d wt o em b ir t l em e nt t e m P e r a ot 比 m g i o n s o f 雌i o n I an d er ig on l w峨 fo un d . hT e 化s u it s l n d i c at e d ht a t ht e e an s e o f e m b ir t l e m ent in 花g in n 1 w a s het e x i s t e n c e o f liqu id if lnr al o ng d en dr it i e in t e -r fa c e s , an d ht e e m b ir t l e m e in i n er g i o n 1 w as cau s e d b y P二 e iP iat i o n o f P or e u et c t o i d fe irt et if lm a l o n g an s t e n iet gr a - in b o u n d田孚 . A 创 p er c iPl at t i o n at ht e fu ll au s t e n iet gr a i n b o un d ayr w ou l d w o sr e n ht e du e it li yt o f ht e s et e l s . K E Y W O R D S a l u m i n i um n itr de ; hi hg t e m P e ar ot 比 p or P e rt i e ;s hi hg c ar b on set el ; c o n t i n u o u s ly c as t sl ab