第9期 马范军等：冷却速度对含铌，钛微合金钢铸坯表层组织结构的影响 。1119。 (a) (b) 500m 500Hm (c) (d) 500μm 500μm 图4各冷却模式下铸锭表面5mm处金相组织.(a)强冷却模式：(b)控制冷却模式：(c)工厂缓冷模式：(d)现场试样.(c)和(d)中箭头 所指为膜状先共析铁素体 Fig 4 Micmstnuctures of ingots from 5 mm inside to the surface with respective cooling patterns:(a)strong cooling pattern;(b)control cooling pattern;(c)mild cooln pattern;(d)sab specimen from a plant.Arrows in (c)and (d)indicate film lke proeutectoid ferrite at grain boundaries (a (b) 1mm Imm 图5控冷模式与缓冷模式下的铸坯表层组织结构.(a)控冷模式：(b)缓冷模式 Fig.5 Surface microstructures of specimens w ith (a)contmol cooling pat tern and(b)mild cooling pattern 23冷却速度对第2相析出物的影响 析出，但仍然保留Nb、Ti的碳氮化物形状.对晶内 从图6(a)、(b)的析出物（箭头所指）分布可以 与晶界的析出物通过扫描电镜与能谱仪分析如图7 看出：在现场缓冷模式下，在奥氏体晶界不仅形成了 所示. 膜状先共析铁素体，微合金元素的碳氮化物大量析 由于钢中含有微合金元素铌和钛。其碳氮化物 出并聚集排列在晶界，大量的析出物连成链状，破坏 在1300℃就开始析出，当冷却强度不大时，析出物 了基体的连续性，大大增加了铸坯的裂纹敏感性，控 有足够的时间完成析出转变与迁移长大，而晶界是 冷模式下，铸坯中析出物细小且均匀地分布在原奥 能量最低的部位，因而大量的析出物在晶界聚合长 氏体的晶内，奥氏体晶界不明显，有利于提高铸坯的 大.当冷却速度较大时，析出相在析出时来不及聚 塑性1☒ 合长大便被固定在基体中，形成弥散的析出物形貌 根据结合能谱分析，在金相显微照片中的球状 并成为铁素体的形核源，甚至大量的微合金元素来 析出物是Nb的化合物，方块状析出物是Ti的化合 不及与钢中的碳或氮反应，而成为钢中的固溶物. 物，Nb、Tⅰ的碳氮化物通常伴随着其他夹杂物一起图 4 各冷却模式下铸锭表面 5 mm 处金相组织.(a)强冷却模式;(b)控制冷却模式;(c)工厂缓冷模式;(d)现场试样.(c)和(d)中箭头 所指为膜状先共析铁素体 Fig.4 Microstructures of ingots from 5 mm inside to the surf ace w ith respective cooling patt erns:(a)strong cooling patt ern;(b)control cooling pattern;(c)mild cooling pattern;(d)slab specimen from a plant .Arrows in(c)and(d)indicat e film-like proeutectoid f errite at grain boundaries 图 5 控冷模式与缓冷模式下的铸坯表层组织结构.(a)控冷模式;(b)缓冷模式 Fig.5 Surface microstructures of specimens w ith (a)control cooling pattern and(b)mild cooling patt ern 2.3 冷却速度对第 2 相析出物的影响 从图 6(a)、(b)的析出物(箭头所指)分布可以 看出 :在现场缓冷模式下 ,在奥氏体晶界不仅形成了 膜状先共析铁素体 ,微合金元素的碳氮化物大量析 出并聚集排列在晶界 ,大量的析出物连成链状 ,破坏 了基体的连续性 ,大大增加了铸坯的裂纹敏感性;控 冷模式下, 铸坯中析出物细小且均匀地分布在原奥 氏体的晶内,奥氏体晶界不明显,有利于提高铸坯的 塑性 [ 11-12] . 根据结合能谱分析, 在金相显微照片中的球状 析出物是 Nb 的化合物, 方块状析出物是 Ti 的化合 物,Nb 、Ti 的碳氮化物通常伴随着其他夹杂物一起 析出 ,但仍然保留 Nb 、Ti 的碳氮化物形状.对晶内 与晶界的析出物通过扫描电镜与能谱仪分析如图 7 所示. 由于钢中含有微合金元素铌和钛, 其碳氮化物 在 1 300 ℃就开始析出, 当冷却强度不大时 ,析出物 有足够的时间完成析出转变与迁移长大 , 而晶界是 能量最低的部位, 因而大量的析出物在晶界聚合长 大 .当冷却速度较大时 , 析出相在析出时来不及聚 合长大便被固定在基体中, 形成弥散的析出物形貌, 并成为铁素体的形核源 , 甚至大量的微合金元素来 不及与钢中的碳或氮反应, 而成为钢中的固溶物 . 第 9 期 马范军等:冷却速度对含铌、钛微合金钢铸坯表层组织结构的影响 · 1119 ·