VoL21 No.2 许中被等：反向凝固复合不锈钢带的研究 ·143· 束应力和不均匀相变引起的相变应力等不同应 母带中心 力的作用。 2反向凝固不锈钢带的组成 从反向凝固工艺可知，反向凝固不锈钢带中 肯定有母带金属和凝固层金属2个区域.由于母 带成分为碳钢，而凝固层成分为不锈钢，则在碳 钢与不锈钢之间存在一个成分的过渡区城，称之 为过渡区， 2.1不锈钢凝固层的铸态组织 母带近议渡区 0.1mm 图2是不锈钢凝固层铸态组织的金相照 图3母带近过渡区的金相组织 片，照片上可以看出其凝固层的室温组织是由铁 4%硝酸酒精溶液優蚀，便蚀时间3s 素体基体和基体上析出的弥散的碳化物所组 成，由于晶粒总是沿着温度梯度最大的方向生 23过渡区的金相组织 长，另外，由于晶粒的生长又与晶胞的位向有关， 母带上的晶粒为不锈钢钢液提供了均匀形 在体心立方和面心立方金属中，晶粒在<100>位 核的基底，凝固层金属呈柱状晶形式与母带相联 向上生长速度最快，不锈钢凝固层中，有的晶粒 系，好似母带晶粒外延而长合.图4为过渡区组织 的<100>位向刚好与温度梯度最大的方向相重 的金相照片，照片上可以看出过渡区的金相组织 合，则其能优先生长，而另外一些晶粒的<100> 由铁素体和珠光体组成， 位向与之偏斜，则生长较后，所以在凝固层中并 不锈钢凝圈层 非所有的晶粒都同样生长；长大显著的晶粒，能 一直在凝固层内部发展，生长慢的晶粒则只能长 大到很短此离就被抑制，所以从品粒的排列上可 以看出凝固层晶粒的优先生长现象，从照片上可 过度区 以看出，在反向凝固过程中，由于冷却速度较大， 柱状品的形成受阴，金相组织中是等轴品 母带 图4过渡区组织 氯化铁盐酸漫蚀，横向截面 3反向凝固不锈钢带的元素分布 3.1过渡区铬元景的分布 母带为A锅，而凝固层为不锈钢，从母带到 凝固层之间必然存在】个铬含量从低到高的区 0.I mm 间，其宽度约为50μm.反向凝固不锈钢带的过渡 图2不锈钢凝固层铸态组织 区应理解为泛指不锈钢凝固层与母带金属交界 20%硝酸酒精溶液侵蚀，便蚀时间7m加 处存在的严重化学成分不均匀性的区域.图5上 22母带的金相组织 的铬元素的分布情况说明了这层过渡区的存在. 图3为靠近过渡区的母带的金相组织照片， 若不锈钢钢液中溶质的原始质量分数为 照片上可以看出母带的金相组织为先共析铁素 C。=14%,则固液界面前方液相中的溶质分布 体网加马氏体.照片上还可以发现，由于冷却速 C可用下式表达 度快使得母带靠近过渡区的组织发生变化，晶粒 C=C。1+(1-k)1keD] (1) 变得细小 对于铬元素，k。=0.95(在6-Fe中，熔点附