·116· 北京科技大学学报 2000年第2期 电解后显示出该部分组织为粗大的等轴奥氏体 剪切强度t,为235.9MPa,远大于GB8165一87规 晶粒，晶粒尺寸约为40-100μum,个别大的奥氏 定的不锈钢复合钢板的最低界面剪切强度147 体晶粒中有孪晶，其中紧靠界面处的奥氏体晶 MPa.结果表明，采用反向凝固技术制备的奥氏 粒沿界面走向呈长条状，长条尺度达200μm.远 体复合薄带完全可以实现良好的界面接合， 离界面方向白色条带区连接于新相层的特征组 织—即白色奥氏体基体上分布有呈方向性的 4结论 树枝状铁素体组织，这样在界面的新相层一侧 (1)按微观组织的不同特征，奥氏体不锈钢 也形成了不同奥氏体组织形态的梯度分布， 复合铸带可以分成3个区域：碳素钢母带区、不 锈钢新相层和界面过渡区. 3复合铸带的界面结合性能 (2)母带区的特征组织为：网状分布的白色 粗片状或块状先共析铁素体，从晶界先共析铁 复合铸带的界面结合性能反映了复合钢带 素体处出发向晶内生长的魏氏组织铁素体，以及 中母带与新相层接合的牢固程度，是判定复合 晶内黑色珠光体 铸带质量的重要指标.为了准确地表示复合带 (3)在新相层区内，白色的奥氏体基体上分 的界面结合性能，参照国标GB8165一87和GB 布有以柱状枝晶的方式生长的δ铁素体，柱状枝 6396一86，测试复合铸带界面的剪切强度，即复 晶的长轴方向近似垂直于两相界面，与热流方 合铸带试样界面上所能承受的最大剪切力.铸 向基本平行， 带的剪切试样、剪切试验用夹具以及剪切试验 (4)复合铸带的两相界面相互交错成不规 原理如图5所示 则的波浪状，界面过渡区内化学成分梯度分布， 剪切试验测定得到奥氏体复合铸带的界面 由此决定了过渡区及其附近的微观组织亦呈梯 荷重 度分布. (5)实际测量得到的奥氏体复合铸带的界 试样 试样 面剪切强度达到235.9MPa,符合国家标准对不 锈钢复合钢板的要求. 参考文献 夹具 夹具 1 Pleschiutschnigg FP,Hagen IV,Gammal TE,et al.In- versionsgieben-ein neues Verfahren zur Herstellung Enda- bmessungsnah Gegossener Bander.Stahl und Eisen,1994, H0.01-0.15) 114(2):47 殷瑞钰.钢的质量现代进展.北京：冶金工业出版社， 图5剪切强度试验用夹具和试样放置示意图 1995.424 Fig.6 Schematics of shearing strength experiment Investigation of Microstructure and Interface Shear Strength of Austenitic Stainless Steel Composite Strip Produced with Inversion Casting Method ZHANG Jian,WANG Xinghua,WANG Wanjun,ZHANG Lijun,XU Zhongbo Metallurgy School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Austenitic stainless steel composite strips 302/C1 015 were made by using inversion casting method in laboratorial experiments.It was observed in metallographic examination and SEM investigation that the composite strips consisted of three different parts each with different microstructures,i.e.the zone of mother sheet of carbon steel,newly crystallized layers of austenitic stainless steel and transition area be- tween mother sheet and the newly solidified layer.The results of shearing test on the composite strip show that the interfacial shearing intensity can meet the demands of national criterion. KEY WORDS inversion casting;composite strip;austenitic stainless steel;microstructure;interfacial shear strength北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 0年 第 2 期 电解后 显示 出 该部分组织为 粗大 的 等轴奥 氏体 晶粒 , 晶 粒尺寸 约 为 40 一 10 0 林m , 个 别大 的奥 氏 体 晶 粒 中有 孪 晶 , 其 中紧 靠界 面 处 的奥 氏体 晶 粒沿 界面走 向呈长条状 , 长条尺度达 2 0 卿 . 远 离界 面方 向白色条 带 区连 接于 新相 层 的特征 组 织— 即 白色奥 氏体基 体上分布有呈 方 向性 的 树枝状铁 素体 组 织 , 这样在 界 面 的 新相 层一 侧 也 形 成 了不 同 奥 氏体 组织形 态 的梯 度分布 . 剪切 强度瓦 为 2 3 5 . 9 M P a , 远大于 G B 8 16 5一8 7 规 定 的不 锈钢 复合 钢板 的 最低界面 剪切 强 度 14 7 M P a . 结 果 表 明 , 采用 反 向凝 固技 术制备 的 奥 氏 体 复合薄带完 全可 以 实现 良好 的界面接合 . 3 复合铸带 的界面结合性能 复合铸带 的 界 面结合性 能反 映 了复合钢 带 中母带 与新 相 层 接合 的牢固 程度 , 是 判定 复合 铸带质 量 的重 要 指标 . 为 了准 确地表 示 复合 带 的 界面 结合性 能 , 参照 国 标 G B 8 1 65 一 87 和 G B 6 3 9 6一86 , 测 试 复合铸 带界 面 的剪切 强 度 , 即 复 合铸 带试样 界 面上 所能承 受 的最 大剪切 力 . 铸 带 的剪切 试 样 、 剪切 试验 用 夹 具 以及 剪 切 试验 原理如 图 5 所示 . 剪切 试验测 定 得到 奥 氏 体复合 铸带 的界面 试样 夹具 . 夹具 , , 图 5 剪切 强度 试验 用 夹具 和试 样放 置 示意 图 Fi g . 6 S e h e m a ti e s o f s h e a r i n g s t er n gt h e x P e r i m e n t 4 结论 ( l) 按 微观组织 的不 同特 征 , 奥 氏 体不 锈钢 复合铸 带可 以分成 3 个 区域 : 碳 素钢 母 带 区 、 不 锈钢 新相 层 和 界 面过渡 区 . (2 ) 母带 区 的特 征组织 为 : 网 状分布 的 白色 粗 片状或块状 先共析铁 素体 , 从 晶 界 先 共析铁 素体处 出发 向晶 内生长 的魏 氏组织铁素体 , 以及 晶 内黑 色珠 光 体 . (3 ) 在 新相 层 区 内 , 白 色 的奥 氏体基 体上 分 布有 以柱状枝 晶 的 方式生 长 的6铁素体 , 柱状枝 晶 的长 轴方 向近似 垂 直于 两 相界 面 , 与热 流方 向基 本平行 . (4 ) 复合铸 带 的两 相 界 面相 互 交错 成不 规 则 的波浪状 , 界 面 过渡 区 内化 学 成分梯度分布 , 由此决定 了过渡 区及 其附 近 的微观 组 织亦 呈梯 度分布 . (5 ) 实 际测 量得到 的 奥 氏体 复合铸 带的界 面剪切 强 度达 到 2 35 . 9 M P a , 符合 国 家标准对不 锈钢 复合钢板 的要求 . 参 考 文 献 1 P l e s c h i u t s e h n ig g F P , H a g e n I V , G a m m a l T E , e t a l . I n - v e r s i o n s g i e b e n 一 e i n n e u e s Ve r af h er n z u r H e r s et ll u n g E n d a - b m e s s u n g s n ah G e g o s s e n e r B a n d e .r Sat h l u n d E i s e n , 1 9 9 4 , 1 14 ( 2 ) : 4 7 2 殷瑞 钮 . 钢 的质量 现代 进展 . 北 京 : 冶金 工业 出版 社 , 1 9 9 5 . 4 2 4 I n v e s t i g a t i o n o f M i e r o s t r u e t u r e a n d I n t e r fa e e S h e a r S t r e n g t h o f A u s t e n i t i c S t a i n l e s s S t e e l C o m P 0 s i t e S t r i P P r o d u e e d w i t h I n v e r s i o n C a s t i n g M e t h o d Z 子侧刃G iJ an , 环乞刃G Xi n沙 u a, 恻刀 G 肠’nj u n, 乙队 4 N G L扩un , 尤 U hZ o ” g b o M e at ll u r gy S e h o o l , U S T B e ij i n g , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , C h i n a A B S T R A C T A u s te n it i e s t a i n l e s s s t e e l e o m Po s it e s itr Ps 3 0 2C/ 1 0 15 w e r e m a d e 妙 u s i n g i n v e r s i o n e a s t i n g m e ht o d i n lab o r a t o r i a l e xP e r im e nt s . It w a s o b s e vr e d i n m e t a ll o gr ap h i e e x am in at i o n an d S E M ivn e s t i g at i o n ht at ht e e o m P o s it e s tr iPs e o n s i s t e d o f ht r e e id fe r e n t P art s e a c h w iht d i fe r e n t m i e r o s trU e tur e s , 1 . e . ht e z o n e o f m o ht e r s h e e t o f e a br o n s t e e l , n e w l y e yr s t a lli z e d lay e r s o f a u s t e n it i e s at i n l e s s s t e e l an d tr an s it i o n ar e a b e - wt e e n m o ht er s h e e t a n d t h e n e w ly s o lid iif e d lay e r . T h e r e s u lt s o f s h e ar i n g t e s t o n ht e e o m P o s it e s tr iP s h ow ht at ht e in t e r fa e i a l s h e ar i n g int e n s iyt e an m e e t ht e d e m a n d s o f n at i o n a l e ir t e r ion . K E Y W O R D S ivn e r s i o n e a s t i n g ; e o m P o s it e s itr P ; au s t e n it i e s t a i n l e s s st e e l ; m i e r o s trU e t ur e ; iin e r fa e i a l hs e ar s tr e n hgt