第4期 耿明山等：Cu.As和S如对低合金钢连铸坯第Ⅲ脆性区的影响 ·435。 (b) 200um 200m 200um 200m 2004m 200Hm 图21000-850℃试样断口形貌sEM图片.(a)1000℃，(b)950℃，(e)925℃：(d)900℃，(e)875℃，(D850℃ Fig2 SEM images of fracure surface of the specimens tensiled at1000to850℃：(a)1000℃，(b)950℃，(c)925℃：(d)900℃， (875℃(D850℃ 通过光学显微镜观察（如图5所示），825~ 2.4Cu、As和Sn等残余元素在晶界的偏聚 775℃钢的组织处于奥氏体和α铁素体两相区，铁 残余元素对钢热塑性影响己开展很多研究 素体强度大约是奥氏体强度的1/4，先共析铁素体 M at suoka等山实验表明900℃含CuSn钢断面收 在原奥氏体晶界形成网膜，变形集中在奥氏体晶界 缩率明显低于30%，不含CSn钢断面收缩率高于 的α铁素体网膜上，造成沿晶界破坏；随着温度的降 90%.Nachtrab等1？在900℃拉断试样晶界发现 低.先共析铁素体的数量逐渐增加.在775~750℃ Cu、Sn和Sb偏析，认为Cu、Sn和Sb在晶界的偏析 之间随着温度的降低奥氏体晶界处铁素体网膜向 是促进沿晶开裂的主要因素.Nagasaki等13认为 晶粒内部发展，晶粒内部发生先共析反应，减少原奥 Sn在晶界偏析降低品界的表面能，减弱晶粒间的结 氏体晶界处应力集中，钢的延塑性回升，铁素体中的 合力，阻碍晶界迁移和动态再结晶，使得晶界不能移 夹杂物等成为孔洞形成核心，孔洞长大，破裂后形成 动，只能形成晶界微孔来消除位错堆积.钢铁产品 断口形貌上观察到的韧窝.通过专业图像处理软件 中砷主要来源于铁矿石，再生生铁和废钢.砷的熔 分析，725℃试样中铁素体体积分数达到35%，断面 点800℃左右，它能够降低铜在Y中的溶解度和熔 收缩率平值达到42%，与前人研究的铁素体含量 融相熔点，熔融相向晶界渗透，破坏晶界的连续性 与断面收缩率的关系符合较好(.700℃试样组织 多种残余元素共存影响的定量分析比较困难， 为大量铁素体和少量珠光体的常温下组织. 残余元素的综合影响通过Cu当量衡量.按照公式图 2 1 000 ～ 850 ℃试样断口形貌SEM 图片.(a)1 000 ℃;(b)950 ℃;(c)925 ℃;(d)900 ℃;(e)875 ℃;(f)850 ℃ Fig.2 SEM images of fracture surface of the specimens t ensiled at 1 000 t o 850 ℃:(a)1 000 ℃;(b)950 ℃;(c)925 ℃;(d)900 ℃; (e)875 ℃;(f)850 ℃ 通过光学显微镜观察(如图 5 所示), 825 ～ 775 ℃钢的组织处于奥氏体和 α铁素体两相区 , 铁 素体强度大约是奥氏体强度的 1/4 ,先共析铁素体 在原奥氏体晶界形成网膜, 变形集中在奥氏体晶界 的α铁素体网膜上 ,造成沿晶界破坏;随着温度的降 低,先共析铁素体的数量逐渐增加 .在 775 ～ 750 ℃ 之间随着温度的降低, 奥氏体晶界处铁素体网膜向 晶粒内部发展, 晶粒内部发生先共析反应,减少原奥 氏体晶界处应力集中 ,钢的延塑性回升 ,铁素体中的 夹杂物等成为孔洞形成核心, 孔洞长大 ,破裂后形成 断口形貌上观察到的韧窝 .通过专业图像处理软件 分析, 725 ℃试样中铁素体体积分数达到 35 %,断面 收缩率 Χ值达到 42 %, 与前人研究的铁素体含量 与断面收缩率的关系符合较好[ 6] .700 ℃试样组织 为大量铁素体和少量珠光体的常温下组织. 2.4 Cu、As 和 Sn 等残余元素在晶界的偏聚 残余元素对钢热塑性影响已开展很多研究. M atsuoka 等[ 11] 实验表明 900 ℃含 Cu -Sn 钢断面收 缩率明显低于30 %, 不含 Cu-Sn 钢断面收缩率高于 90 %.Nachtrab 等[ 12] 在 900 ℃拉断试样晶界发现 Cu 、Sn 和 Sb 偏析,认为 Cu 、Sn 和 Sb 在晶界的偏析 是促进沿晶开裂的主要因素 .Nagasaki 等[ 13] 认为 Sn 在晶界偏析降低晶界的表面能 ,减弱晶粒间的结 合力,阻碍晶界迁移和动态再结晶,使得晶界不能移 动 ,只能形成晶界微孔来消除位错堆积 .钢铁产品 中砷主要来源于铁矿石 , 再生生铁和废钢 .砷的熔 点 800 ℃左右, 它能够降低铜在 γ中的溶解度和熔 融相熔点 ,熔融相向晶界渗透, 破坏晶界的连续性. 多种残余元素共存影响的定量分析比较困难, 残余元素的综合影响通过Cu当量衡量 .按照公式 第 4 期 耿明山等:Cu、As 和 Sn 对低合金钢连铸坯第Ⅲ脆性区的影响 · 435 ·