·1440· 工程科学学报，第37卷，第11期 100am 图9不同温度制度试样断口纵剖金相组织.（a)800~900℃：(b)850℃ Fig.9 Optical microscopy microstructure of samples under different schedules:(a)800 to900C (b)850C 角部落入较低温区，且角部因先凝而回热较小造成角 制度的塑性值，虽然要比常规恒温制度下的所测值偏 部温度波动要小于表面中心的温度波动，越靠近角部 低，但断面收缩率仍高于40%，故表面温度高于900℃ 波动越小.此时，角部的热塑性介于温度波动与恒温 时矫直出现表面中心横裂纹的概率较低：而此时角部 测试值之间，且越靠近角部越接近恒温测试值.因此， 温度约在800℃左右，其塑性按照常规恒温测试结果， 对于这类微合金钢，为获得更为接近实际连铸工艺下 断面收缩率小于40%，矫直的角裂倾向性大（这也是 的高温热塑性，中心部位采用温度波动制度的测定值， 微合金钢表面横裂常出现在角部的原因之一).故只 角部位于波动与恒温制度测定值之间. 需采取措施，上调矫直时角部的温度以防止角部裂纹 00 对于其他微合金钢，若恰好出现高于分界温度时 90 波动测试值低于40%的情况，则必须同时上调铸坯中 心和角部的矫直温度来防止矫直裂纹的发生 70 因此，在连铸生产微合金钢时，建议通过更为接近 Ae温度 实际连铸工艺的温度波动和常规恒温这两种制度来分 别确定铸坯中心和角部的高温热塑性，以此为依据制 40 定其连铸矫直温度制度. 30 20 ·一波动 4结论 一。一恒温 0 (1)在实验温度±50℃波动的工况下，微合金钢 700 750 800850 900 950 温度℃ J55铸坯试样断面收缩率在高于850℃时较恒温测试 下的断面收缩率低，等于和低于850℃时较恒温测试 图10不同温度制度试样断面收缩率与A©3温度的关系 Fig.10 Relationship between Ae:temperature and reduction in area 下的断面收缩率高.实验温度波动幅度达±100℃时， under different schedules 测得的断面收缩率没有明显变化. (2)温度波动使微合金钢热塑性测试过程中的铁 3.2关于连铸矫直温度的选取 素体和碳氮化物析出发生了改变.推测对于微合金钢 由于微合金钢相对普碳钢更加复杂的析出、相变 的热塑性测试，存在一略高于该钢种Ae,温度的临界 行为导致脆性温区扩大，生产中往往采取高温矫直工 温度，高于此温度时常规恒温制度下的断面收缩率相 艺.一般认为，常规恒温制度下的拉伸断面收缩率达 对于更接近实际条件的波动制度下的断面收缩率偏 到40%以上即可避免铸坯弯曲或矫直时表面裂纹的 高，低于此温度时则偏低 出现，与之对应的温度大约在900℃以上. (3)对于微合金钢，建议采用温度波动和恒温两 本研究基于J55微合金钢的实验结果表明（如 种制度来测量铸坯高温热塑性，表面中心取用温度波 图3所示)，当表面中心温度900℃时，采用温度波动 动测试值，角部塑性介于波动与恒温测试值之间，以此工程科学学报，第 37 卷，第 11 期 图 9 不同温度制度试样断口纵剖金相组织． ( a) 800 ～ 900 ℃ ; ( b) 850 ℃ Fig． 9 Optical microscopy microstructure of samples under different schedules: ( a) 800 to 900 ℃ ( b) 850 ℃ 角部落入较低温区，且角部因先凝而回热较小造成角 部温度波动要小于表面中心的温度波动，越靠近角部 波动越小． 此时，角部的热塑性介于温度波动与恒温 测试值之间，且越靠近角部越接近恒温测试值． 因此， 对于这类微合金钢，为获得更为接近实际连铸工艺下 的高温热塑性，中心部位采用温度波动制度的测定值， 角部位于波动与恒温制度测定值之间． 图 10 不同温度制度试样断面收缩率与 Ae3温度的关系 Fig． 10 Ｒelationship between Ae3 temperature and reduction in area under different schedules 3. 2 关于连铸矫直温度的选取 由于微合金钢相对普碳钢更加复杂的析出、相变 行为导致脆性温区扩大，生产中往往采取高温矫直工 艺． 一般认为，常规恒温制度下的拉伸断面收缩率达 到 40% 以上即可避免铸坯弯曲或矫直时表面裂纹的 出现［14］，与之对应的温度大约在 900 ℃以上． 本研究基 于 J55 微合金钢的实验结果表明( 如 图 3 所示) ，当表面中心温度 900 ℃ 时，采用温度波动 制度的塑性值，虽然要比常规恒温制度下的所测值偏 低，但断面收缩率仍高于 40% ，故表面温度高于 900 ℃ 时矫直出现表面中心横裂纹的概率较低． 而此时角部 温度约在 800 ℃左右，其塑性按照常规恒温测试结果， 断面收缩率小于 40% ，矫直的角裂倾向性大( 这也是 微合金钢表面横裂常出现在角部的原因之一) ． 故只 需采取措施，上调矫直时角部的温度以防止角部裂纹． 对于其他微合金钢，若恰好出现高于分界温度时 波动测试值低于 40% 的情况，则必须同时上调铸坯中 心和角部的矫直温度来防止矫直裂纹的发生． 因此，在连铸生产微合金钢时，建议通过更为接近 实际连铸工艺的温度波动和常规恒温这两种制度来分 别确定铸坯中心和角部的高温热塑性，以此为依据制 定其连铸矫直温度制度． 4 结论 ( 1) 在实验温度 ± 50 ℃ 波动的工况下，微合金钢 J55 铸坯试样断面收缩率在高于 850 ℃ 时较恒温测试 下的断面收缩率低，等于和低于 850 ℃ 时较恒温测试 下的断面收缩率高． 实验温度波动幅度达 ± 100 ℃时， 测得的断面收缩率没有明显变化． ( 2) 温度波动使微合金钢热塑性测试过程中的铁 素体和碳氮化物析出发生了改变． 推测对于微合金钢 的热塑性测试，存在一略高于该钢种 Ae3温度的临界 温度，高于此温度时常规恒温制度下的断面收缩率相 对于更接近实际条件的波动制度下的断面收缩率偏 高，低于此温度时则偏低． ( 3) 对于微合金钢，建议采用温度波动和恒温两 种制度来测量铸坯高温热塑性，表面中心取用温度波 动测试值，角部塑性介于波动与恒温测试值之间，以此 · 0441 ·