朱立光等：ND钢连铸坯两相区内的微观偏析模型 ·467· 3.520 。一S元素的初始质量分数为0.01% 29 。一S元素的初始质量分数为0.01% 3.515 ~S元素的初始质量分数为0.007% ·一S元素的初始质量分数为0.007% 出 3.510 3.505 3.500 3.495 22 349807 0.080.090.100.110.120.13 0.070.080.090.100.110.120.13 C质量分数/% C质量分数/% 图6S质量分数对枝晶间S元素偏析的影响.(a)f=0.75:(b)f=0.99 Fig.6 Influence of mass fraction on the segregation of elements in dendrites:(a)f=0.75:(b)f=0.99 使ZDT明显下降，脆性温度区间变大，形成裂纹的 素偏析的影响.由图8(a)可知，当固相率达到0.75 几率增加 时，P元素质量分数的变化对于此时的P元素偏析 1510 影响较弱，初始P元素质量分数在0.005%至 1505 0.025%范围内波动时，P元素偏析比基本维持在 1500 2.5左右，这是由于当固相率达到0.75时钢液还在 1495 ◆一S元素的初始质量分数为0.01% 以δ方式擬固：由图8(b)固相率为0.99时可知，当 1490 ·一S元素的初始质量分数为0.007% 1485 C.c<0.095%时，P元素质量分数的变化对枝晶间 1480 P元素偏析影响较小且变化趋势基本一致，偏析比 1475 基本都维持在6.0左右.当C。.c≥0.095%时，凝固 1470 过程中出现包晶反应.由于8相为体心立方晶格结 1465 ZDT 14586m 构而γ相为面心立方晶格结构，体心立方晶格结构 0.08 0.090.100.110.120.13 C质量分数/% 较面心立方晶格结构更为松，因此δ相对于Y相能 图7S质量分数对零强度温度(ZST)和零塑性温度(ZDT)的影响 溶解更多的溶质元素.当凝固过程γ相出现，Y相 Fig.7 Influence of S mass fraction on zero-strength temperature 会将多余元素排到枝晶间残余液相中，导致在此C (ZST)and zero-plastic temperature (ZDT) 含量范围内P元素偏析比随C含量的增加而急剧 2.5磷含量的影响 升高，且初始P质量分数越低凝固终了时偏析比 钢液在凝固过程由于P在各个界面的平衡分 越高. 配系数都比S元素大两个数量级，导致在凝固终了 图9为P质量分数对ZST和ZDT的影响，由图 时P元素偏析比低于S元素偏析比.图8为固相率 9可知P含量对于ZST影响较小，同一C含量下最 分别在0.75、0.99时P元素质量分数对枝晶间P元 大初始P质量分数与最小初始P质量分数的ZST 2.58m 。一P元素的初始质量分数为0.005% 124 2.56 ·P元素的初始质量分数为0.015% ·-P元素的初始质量分数为0.005% ◆一P元素的初始质量分数为0.025% 11F ·P元素的初始质量分数为0.015% 2.54 一P元素的初始质量分数为0.025% 10 252 出 9 餐20 8 2.48 2.46 6 24070080.090.10010.20.13 0.070.080.090.100.110.120.13 C质量分数/% C质量分数/% 图8P质量分数对枝品间P元素偏析的影响.(a)f=0.75:(b)f=0.99 Fig.8 Influence of P mass fraction on the segregation of P elements in dendrites:(a)f=0.75:(b)f=0.99朱立光等: ND 钢连铸坯两相区内的微观偏析模型 图 6 S 质量分数对枝晶间 S 元素偏析的影响 . ( a) f = 0. 75; ( b) f = 0. 99 Fig． 6 Influence of S mass fraction on the segregation of S elements in dendrites: ( a) f = 0. 75; ( b) f = 0. 99 使 ZDT 明显下降，脆性温度区间变大，形成裂纹的 几率增加． 图 7 S 质量分数对零强度温度( ZST) 和零塑性温度( ZDT) 的影响 Fig． 7 Influence of S mass fraction on zero-strength temperature ( ZST) and zero-plastic temperature ( ZDT) 图 8 P 质量分数对枝晶间 P 元素偏析的影响． ( a) f = 0. 75; ( b) f = 0. 99 Fig． 8 Influence of P mass fraction on the segregation of P elements in dendrites: ( a) f = 0. 75; ( b) f = 0. 99 2. 5 磷含量的影响 钢液在凝固过程由于 P 在各个界面的平衡分 配系数都比 S 元素大两个数量级，导致在凝固终了 时 P 元素偏析比低于 S 元素偏析比． 图 8 为固相率 分别在 0. 75、0. 99 时 P 元素质量分数对枝晶间 P 元 素偏析的影响． 由图 8( a) 可知，当固相率达到 0. 75 时，P 元素质量分数的变化对于此时的 P 元素偏析 影响 较 弱，初 始 P 元素质量分数在 0. 005% 至 0. 025% 范围内波动时，P 元素偏析比基本维持在 2. 5 左右，这是由于当固相率达到 0. 75 时钢液还在 以 δ 方式凝固; 由图 8( b) 固相率为 0. 99 时可知，当 C0，C ＜ 0. 095% 时，P 元素质量分数的变化对枝晶间 P 元素偏析影响较小且变化趋势基本一致，偏析比 基本都维持在 6. 0 左右． 当 C0，C≥0. 095% 时，凝固 过程中出现包晶反应． 由于 δ 相为体心立方晶格结 构而 γ 相为面心立方晶格结构，体心立方晶格结构 较面心立方晶格结构更为松，因此 δ 相对于 γ 相能 溶解更多的溶质元素． 当凝固过程 γ 相出现，γ 相 会将多余元素排到枝晶间残余液相中，导致在此 C 含量范围内 P 元素偏析比随 C 含量的增加而急剧 升高，且初始 P 质量分数越低凝固终了时偏析比 越高． 图 9 为 P 质量分数对 ZST 和 ZDT 的影响，由图 9 可知 P 含量对于 ZST 影响较小，同一 C 含量下最 大初始 P 质量分数与最小初始 P 质量分数的 ZST · 764 ·