兰鹏等：送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响 ·1841· 200 300 300μm 300um NH 图6SS400钢在不同温度热装再加热至1200℃淬火的晶粒形貌.(a)820℃：(b)810℃：(c)）800℃：(d)790℃：(e)780℃：(0770℃ Fig.6 Grain morphology of SS400 heated to1200℃after hot charging at different temperatures:(a)820℃：(b)810℃：(c)800℃：(d)790 ℃：(e)780℃：(0770℃ 100 290 时的铁素体析出形态或析出量 基于JmatPro7.0热力学数据库计算的J55和 80 20 SS400钢冷却相变曲线如图8所示.对于J55钢，高温 60 共聚焦显微镜下观察到在接近A虹温度(600℃)送装 时，再加热后奥氏体显著细化，由于此时残余奥氏体量 40 低于10%（奥氏体向铁素体转变量高于90%），如图8 (a),与实验观察中出现大面积浮凸特征相符：对于 20 SS400钢，其奥氏体转变的热力学计算结果与金相实 210 测值比较接近，在770~780℃之间的铁素体转变量较 770780790800 810820 )0 温度℃ 高(70%以上)，再加热时奥氏体晶粒细化特征明显. 图7铁素体转变量、奥氏体化品粒尺寸与温度的关系 因此可证实，只有当奥氏体向铁素体转变达到一定程 Fig.7 Relation of ferrite volume fraction and austenite grain size 度时，其对再加热过程中奥氏体晶粒的细化才具有一 with temperature 定的效果 热塑性，奥氏体晶界处的铁素体膜会使应力集中于该 图9揭示了不同温度送装时铸坯基体组织的演变 区域，在加热炉中快速升温阶段容易受到组织应力和 机理.当高于∫对应温度热装时，再加热后奥氏体保 热应力作用而在晶界处开裂：二是铁素体转变量不足 留了连铸坯初始凝固时的原始形态，奥氏体晶粒的尺 时，在后续升温过程中不能显著细化晶粒，再加热和轧 寸与形貌均不会发生明显改变，如图9(a).冷却时于 制过程中更容易形成沿粗大奥氏体晶界扩展的裂纹. γ+α双相区内析出的膜状先共析铁素体在后续的加 因而可推断，决定奥氏体晶粒能否细化的实质是冷却 热炉升温过程中，在加热应力或相变应力的作用下，可兰 鹏等: 送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响 图 6 SS400 钢在不同温度热装再加热至 1200 ℃淬火的晶粒形貌 . ( a) 820 ℃; ( b) 810 ℃; ( c) 800 ℃; ( d) 790 ℃; ( e) 780 ℃; ( f) 770 ℃ Fig． 6 Grain morphology of SS400 reheated to 1200 ℃ after hot charging at different temperatures: ( a) 820 ℃ ; ( b) 810 ℃ ; ( c) 800 ℃ ; ( d) 790 ℃ ; ( e) 780 ℃ ; ( f) 770 ℃ 图 7 铁素体转变量、奥氏体化晶粒尺寸与温度的关系 Fig． 7 Ｒelation of ferrite volume fraction and austenite grain size with temperature 热塑性，奥氏体晶界处的铁素体膜会使应力集中于该 区域，在加热炉中快速升温阶段容易受到组织应力和 热应力作用而在晶界处开裂; 二是铁素体转变量不足 时，在后续升温过程中不能显著细化晶粒，再加热和轧 制过程中更容易形成沿粗大奥氏体晶界扩展的裂纹． 因而可推断，决定奥氏体晶粒能否细化的实质是冷却 时的铁素体析出形态或析出量． 基于 JmatPro 7. 0 热力学数据库计算的 J55 和 SS400 钢冷却相变曲线如图 8 所示． 对于 J55 钢，高温 共聚焦显微镜下观察到在接近 Ar1温度( 600 ℃ ) 送装 时，再加热后奥氏体显著细化，由于此时残余奥氏体量 低于 10% ( 奥氏体向铁素体转变量高于 90% ) ，如图 8 ( a) ，与实验观察中出现大面积浮凸特征相符; 对于 SS400 钢，其奥氏体转变的热力学计算结果与金相实 测值比较接近，在 770 ～ 780 ℃ 之间的铁素体转变量较 高( 70% 以上) ，再加热时奥氏体晶粒细化特征明显． 因此可证实，只有当奥氏体向铁素体转变达到一定程 度时，其对再加热过程中奥氏体晶粒的细化才具有一 定的效果． 图 9 揭示了不同温度送装时铸坯基体组织的演变 机理． 当高于 fA对应温度热装时，再加热后奥氏体保 留了连铸坯初始凝固时的原始形态，奥氏体晶粒的尺 寸与形貌均不会发生明显改变，如图 9( a) ． 冷却时于 γ + α 双相区内析出的膜状先共析铁素体在后续的加 热炉升温过程中，在加热应力或相变应力的作用下，可 · 1481 ·