·1724· 工程科学学报，第38卷，第12期 表2电渣锭碳化物的基本参数 Table 2 Basic parameters of carbide in electroslag remelting ingot 冷却强度/ 中心部位 边部 (L-h-) 数量 面积/μm2 尺寸/μm 数量 面积/μm2 尺寸/μm 400 229 467.33 1.66 86 182.68 1.69 800 170 411.62 1.76 45 148.48 2.02 1200 192 430.02 1.63 50 128.82 1.73 ☐400Lh- 30 ☐400L.-h- 2☑800L·h' ☑800L·h-1 题1200L·h-1 题1200L-h1 25 3 20 20 15 10 0 0.5-1.01.0-1.51.5-2.02.0-2.5 >2.5 <0.50.5-1.01.0-1.51.5-2.02.0-2.5>2.5 碳化物尺寸和m 碳化物尺寸um 图6H13钢中碳化物尺寸分布.(a)中心部位：(b)边部 Fig.6 Size distribution of carbides in H13 steel:(a)central position:(b)edge 由图6可以看到边部碳化物尺寸多分布于1~ 固由表面向铸锭心部逐层推进凝固.随着过冷度的增 2μm之间，中心部位的碳化物尺寸大多数在0.5μm以 加，液态合金的形核率也会相应的增加，进而导致随着 上，这应该是由于铸锭中心温度梯度小影响碳化物的 冷却强度的增加，碳化物的数量也会增加 析出从而造成的，而边部的碳化物尺寸有少量的在 2.4冷却强度对碳化物类型的影响 0.5um以下.可以得出随着冷却强度的增加中心部位 利用热力学软件Thermo-eale计算了Hl3钢中凝 1m左右的碳化物数量增加，而边部0.5~1um的碳 固过程中碳化物的析出.计算的温度区间为400~ 化物数量也明显增加.由图可得出，随着冷却强度增 1600℃，钢中合金元素含量以测得的钢中实际元素含 加，边部碳化物尺寸减小.冷却强度增加使铸锭横截 量为准，计算时自由度取为1，压强为101325Pa.如 面上温度梯度增大，铸锭的凝固区域也相应的变窄，凝 图7(a)所示，1480℃液相开始减少，接近1160℃时 10 a OV.C, 10 a-bee Y-fce 液相 冷却强度1200L·h 10 MzC M.C 8-bee 10 MC 冷却强度800L-h 10- MC MnS 冷却强度400L 400 600 800 10001200 14001600 20 40 60 80 100 温度℃ 图7H13钢中析出相(a)及X射线衍射谱(b) Fig.7 Precipitates in H13 steel (a)and XRD pattern (b)工程科学学报，第 38 卷，第 12 期 表 2 电渣锭碳化物的基本参数 Table 2 Basic parameters of carbide in electroslag remelting ingot 冷却强度/ ( L·h － 1 ) 中心部位 边部 数量 面积/μm2 尺寸/μm 数量 面积/μm2 尺寸/μm 400 229 467. 33 1. 66 86 182. 68 1. 69 800 170 411. 62 1. 76 45 148. 48 2. 02 1200 192 430. 02 1. 63 50 128. 82 1. 73 图 6 H13 钢中碳化物尺寸分布． ( a) 中心部位; ( b) 边部 Fig． 6 Size distribution of carbides in H13 steel: ( a) central position; ( b) edge 图 7 H13 钢中析出相( a) 及 X 射线衍射谱( b) Fig． 7 Precipitates in H13 steel ( a) and XＲD pattern ( b) 由图 6 可以看到边部碳化物尺寸多分布于1 ～ 2 μm之间，中心部位的碳化物尺寸大多数在 0. 5 μm 以 上，这应该是由于铸锭中心温度梯度小影响碳化物的 析出从而造成的，而边部的碳化物尺寸有少量的在 0. 5 μm 以下． 可以得出随着冷却强度的增加中心部位 1 μm 左右的碳化物数量增加，而边部 0. 5 ～ 1 μm 的碳 化物数量也明显增加． 由图可得出，随着冷却强度增 加，边部碳化物尺寸减小． 冷却强度增加使铸锭横截 面上温度梯度增大，铸锭的凝固区域也相应的变窄，凝 固由表面向铸锭心部逐层推进凝固． 随着过冷度的增 加，液态合金的形核率也会相应的增加，进而导致随着 冷却强度的增加，碳化物的数量也会增加． 2. 4 冷却强度对碳化物类型的影响 利用热力学软件 Thermo-calc 计算了 H13 钢中凝 固过程中碳化物的析出． 计算的温度区间为 400 ～ 1600 ℃，钢中合金元素含量以测得的钢中实际元素含 量为准，计算时自由度取为 1，压强为 101325 Pa． 如 图 7( a) 所示，1480 ℃ 液相开始减少，接近 1160 ℃ 时 ·1724·