D01:10.13374.isml00103x.2009.09.004 第31卷第9期 北京科技大学学报 Vol.31 No.9 2009年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sp.2009 冷却速度对含铌、钛微合金钢铸坯表层组织结构的 影响 马范军1)文光华”唐萍D徐国栋2》梅峰2) 1)重庆大学材料科学与工程学院重庆4000442)宝山钢铁股份有限公司，上海201900 摘要铸坯出结晶器后的冷却速度是影响和决定铸坯表层组织结构(0~5mm)及第2相析出物分布的关键因素.在开发重 熔凝固冷却实验装置的基础上，模拟铸坯在垂直段的凝固冷却条件，研究不同冷却速度对铸坯表层组织与第2相析出物分布 的影响.研究表明，在08m‘mim一1拉速下，以5℃·。1的冷却速度使铸坯在出结晶器后表面温度下降到A3温度以下，得到 的表层组织均匀，晶界无膜状先共析铁素体微合金元素析出物在晶内分布均匀，有利于提高铸坯热塑性及降低裂纹敏感性 关键词铸坯：冷却速度：先共析铁素体：热塑性；裂纹敏感性 分类号TF777.1 Effect of cooling rate on the slab surface microstructure of microalloyed steel con- taining Nb and Ti MA Fan-jun.WEN Guang-hua.TANG Ping.XU Guo dong2.MEI Feng? 1)College of Materials Science and Engineering.Chongcing Uriversity,Chongqing 400044.China 2)Baoshan Imon and Steel Co.Ltd..Shanghai 201900.China ABSTRACT Cooling rate is a key factor w hich affects the surface (0 to 5 mm)microstructure of a slab and the distribution of the second phase precipitates after the slab leaves the mould.In order to simulate the thermal cycle when a slab is drawn to the vertical segment.a remelting and solidification cooling experimental device was designed.The influences of cooling rate on the surface mi- crostructure of a slab and the distribution of the second phase precipitates were investigated.It is shown that when the slab is drawn into the vertical segment at a speed of 0.8m'min and the slab surface is cooled to less than the A3 transformation temperature by intensive cooling at a cooling rate of 5 Cs,the surface microstructure of the slab is uniform,the second phase precipitates contain- ing Nb and Ti are well-distributed.and film-like proeutectoid ferrite does not precipitate along the astenite grain boundaries.These help to improve the hot ductility and to alleviate the cracking susceptibility of the slab. KEY WORDS slab:cooling rate:procutecoid fernite:hot ductility:cracking susceptibility 表面横裂纹一直是困扰微合金钢连铸的重要问 面的二维传热，角部温度不可避免地会处于低塑性 题之一，国内外学者对此进行了大量研究.表 温度区，因此这些研究没有从根本上消除表面横裂 面横裂纹通常是在振痕根部沿原奥氏体晶界的膜状 纹的发生.最近，Kto等提出了解决该问题的一种 先共析铁素体处产生，是由连铸过程中弯曲或矫直 新思路刂，他们通过控制铸坯表面组织结构，提高 应力集中引起的.在传统的连铸工艺中，让铸坯表 铸坯热塑性，从而减轻铸坯的裂纹敏感性，并得到了 面温度在弯曲或矫直时避开低塑性温度区并不足以成功应用.有关冷却速度与铸坯表层组织结构关系 防止表面横裂纹产生，这是由于板坯宽度方向上温 的研究还未见文献报道，而冷却速度是影响和决定 度分布是不均匀的，尤其是角部受到来自窄面与宽 铸坯表层组织结构的重要因素. 收稿日期：200810-18 作者简介：马范军(1974一，男.博士研究生。E-maik mafj(@平.c.m文光华(1963一，男，教授博士冷却速度对含铌 、钛微合金钢铸坯表层组织结构的 影响 马范军1) 文光华1) 唐 萍1) 徐国栋2) 梅 峰2) 1)重庆大学材料科学与工程学院, 重庆 400044 2)宝山钢铁股份有限公司, 上海 201900 摘 要 铸坯出结晶器后的冷却速度是影响和决定铸坯表层组织结构(0～ 5 mm)及第 2 相析出物分布的关键因素.在开发重 熔凝固冷却实验装置的基础上, 模拟铸坯在垂直段的凝固冷却条件, 研究不同冷却速度对铸坯表层组织与第 2 相析出物分布 的影响.研究表明, 在 0.8 m·min -1拉速下, 以 5 ℃·s -1的冷却速度, 使铸坯在出结晶器后表面温度下降到 A3 温度以下, 得到 的表层组织均匀, 晶界无膜状先共析铁素体, 微合金元素析出物在晶内分布均匀, 有利于提高铸坯热塑性及降低裂纹敏感性. 关键词 铸坯;冷却速度;先共析铁素体;热塑性;裂纹敏感性 分类号 TF777.1 Effect of cooling rate on the slab surface microstructure of microalloyed steel con￾taining Nb and Ti MA Fan-jun 1), WEN Guang-hua 1), TANG Ping 1), XU Guo-dong 2), MEI Feng 2) 1)College of Materials Science and Engineering , Chongqing Uni versit y , Chongqing 400044 , China 2)Baoshan Iron and S teel Co .Ltd., S hanghai 201900 , China ABSTRACT Cooling rate is a key factor w hich affects the surface (0 to 5 mm)microstructure of a slab and the distribution of the second phase precipitates after the slab leaves the mould.In order to simulate the thermal cy cle w hen a slab is drawn to the vertical segment , a remelting and solidifica tio n cooling experimental device w as designed .The influences of cooling rate on the surface mi￾crostructure of a slab and the distribution o f the second phase precipitates were investigated .It is shown that when the slab is drawn into the vertical segment at a speed of 0.8 m·min -1 and the slab surface is coo led to less than the A3 transformation temperature by intensive cooling at a cooling rate of 5 ℃·s -1 , the surface microstructure of the slab is uniform , the seco nd phase precipitates contain￾ing Nb and Ti are well-distributed , and film-like proeutectoid ferrite does not precipitate along the austenite g rain boundaries.These help to improve the hot ductility and to alleviate the cracking susceptibility of the slab . KEY WORDS slab ;cooling rate;proeutectoid ferrite;hot ductility;cracking susceptibility 收稿日期:2008-10-18 作者简介:马范军(1974—), 男, 博士研究生, E-mail:mafj@cqu.edu.cn;文光华(1963—), 男, 教授, 博士 表面横裂纹一直是困扰微合金钢连铸的重要问 题之一,国内外学者对此进行了大量研究[ 1-4] .表 面横裂纹通常是在振痕根部沿原奥氏体晶界的膜状 先共析铁素体处产生, 是由连铸过程中弯曲或矫直 应力集中引起的.在传统的连铸工艺中 , 让铸坯表 面温度在弯曲或矫直时避开低塑性温度区并不足以 防止表面横裂纹产生 .这是由于板坯宽度方向上温 度分布是不均匀的, 尤其是角部,受到来自窄面与宽 面的二维传热 ,角部温度不可避免地会处于低塑性 温度区, 因此这些研究没有从根本上消除表面横裂 纹的发生.最近 ,Kato 等提出了解决该问题的一种 新思路[ 1] ,他们通过控制铸坯表面组织结构 , 提高 铸坯热塑性 ,从而减轻铸坯的裂纹敏感性 ,并得到了 成功应用.有关冷却速度与铸坯表层组织结构关系 的研究还未见文献报道 , 而冷却速度是影响和决定 铸坯表层组织结构的重要因素. 第 31 卷 第 9 期 2009 年 9 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.9 Sep.2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.09.004