非调质易切削钢38MnVS连铸坯的高温延塑性

应用Gleeble 1500D热模拟试验机,研究了非调质易切削钢38MnVS(%:0.42C、1.29Mn、0.09V、0.067S)370 mm×490 mm连铸坯的高温延塑性及变形断裂机理。结果表明:38MnVS钢的零强度温度(ZST)为1 370℃和零塑性温度(ZDT)为1335℃;38MnVS钢在熔点(TS)到600℃的温度区间内存在2个脆性区,第Ⅰ脆性温度区为TS～1250℃,第Ⅲ脆性温度区为875～600℃,因此,该钢连铸坯的矫直温度应在875℃以上。     

GCr15连铸坯高温力学性能研究

采用Gleeble-1500D热/力模拟试验机,测试了不同工艺条件下GCr15钢连铸坯的高温力学性能。结果表明,随测试温度升高,铸坯的屈服强度、抗拉强度、高温弹性模量和高温塑性模量总体均呈下降趋势,且在高温奥氏体单相区,容易受外力影响而发生塑性变形,产生裂纹缺陷。热塑性曲线的测试结果表明,GCr15钢连铸板坯的二次脆性区出现在725～800℃。     

Nb-Ti-V微合金化船板钢的高温力学性能研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究D36船板钢连铸板坯的高温力学性能,用扫描电镜观察断口形貌,并分析脆化机理。结果表明:不含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区大于1 350℃;其在1 350～950℃时断面收缩率大于80%,具有良好的高温塑性;第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时试样断面收缩率处于41.7%～64%。含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区为熔点至1 250℃;在1 250～950℃范围内,塑性较好;其第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时断面收缩率在34%～73%。为预防铸坯矫直过程裂纹产生,要控制矫直温度在950℃以上。     

20CrMnTiH齿轮钢连铸坯表层纵裂的热模拟研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了20CrMnTiH齿轮钢(mm):150×150、180×220、220×300连铸坯600～1300℃的强度和塑性。试验结果表明,3种铸坯在650～950℃真实断裂强度S_k很低,在950～1200℃随温度升高S_k增加,超过1200℃时S_k降低;该钢的第2脆性区为950～700℃,增加连铸坯出结晶器坯壳厚度,降低950～700℃区间停留时间,有利于防止裂纹源扩展成纵裂纹。     

718塑料模具钢的高温塑性研究和试生产

通过Gleeble-3800热模拟对塑料模具钢718连铸坯进行了高温塑性研究,并采用扫描电镜观察了不同温度下718钢的断口形貌,分析了不同温度区域的断裂机理。结果表明,718模具钢第Ⅰ脆性区(1 300～1 350℃)主要是受液相影响,呈现熔断现象,第Ⅱ脆性区(950～1 275℃)断裂部位呈现韧窝状,表现较好的塑性,第Ⅲ脆性区(600～900℃)断口形貌凸凹不平,存在孔洞,断裂周围基本没有发生塑性变形,塑性较差。根据高温塑性结果优化了连铸工艺参数,并进行了试生产,消除了铸坯表面横裂纹。     

船板钢连铸坯的高温力学性能及断口液膜现象

为解决钢厂高强度船板钢连铸坯经常出现的中间裂纹等内部缺陷问题,从该钢种连铸坯中间裂纹区域获取试样,并对其进行了高温力学性能测试。结果表明,低温脆性区（即第三脆性区）的温度范围为750～925℃,在900～950℃温度区断口处存在较多液膜。综合断口形貌、液膜存在的温度范围以及断口纵断面金相组织等方面进行分析,认为950℃...     

含铌Q460C连铸坯高温热塑性研究

在邯钢gleeble-3500热/力模拟试验机上,针对Q460C连铸坯进行了高温热塑性测试研究.结果表明:1000～1300℃为塑性温度区间;650～950℃为第Ⅲ脆性温度区,在此区间,沿奥氏体晶界析出膜状铁素体抗拉能力较低,晶界处存在夹杂物及微合金元素的析出物是钢的热塑性降低的主要原因,极易导致连铸坯产生裂纹缺陷.     

SAE8640合金钢280mm x325mm连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble 1500热模拟试验机对SAE8640钢280mm×325mm连铸坯（/% : 0.41C,0.20Si,0.80Mn,0.005S,0.014P,0.46Cr,0.43Ni,0.21Mo,0.043Alt,0.0011O,0.0054N）的550~1200℃力学性能进行了测定,并应用扫描电镜观察了拉力试样的断口形貌。结果表明,SAE8640钢有明显的3个脆性区:Ⅰ脆性区＞1200℃,Ⅱ脆性区950~1000℃,Ⅲ脆性区650~750℃;该钢950~1000℃的断面收缩率为60%,拉伸断口为脆性河流状花样,应避免在该温度范围进行轧制,该钢650~750℃的断面收缩率≥65%,拉伸断口为韧性断裂,可满足连铸坯矫直时塑性的要求。     

复合微合金化钢连铸坯高温塑性行为的研究

对采用Nb、V、Ti等元素复合的微合金化钢连铸坯进行了高温塑性的研究。研究结果表明,多元微合金化钢存在熔点至1 300℃的第Ⅰ脆性区和720~935℃温度区间的第Ⅲ脆性区。在850℃为脆性低谷区,断面收缩率最低。因此720~935℃是试验钢铸坯塑性裂纹敏感性较强温度区间,需要综合调整连铸工艺参数,确保铸坯表面矫直温度在935℃以上,有利于改善和预防铸坯表面出现裂纹等质量问题,为生产无缺陷铸坯奠定坚实基础。     

SAE8640合金钢280 mm×325 mm连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble 1500热模拟试验机对SAE8640钢280 mm×325 mm连铸坯(/%:0.41C,0.20Si,0.80Mn,0.005S,0.014P,0.46Cr,0.43Ni,0.21Mo,0.043Alt,0.001 10,0.005 4N)的550~1 200℃力学性能进行了测定,并应用扫描电镜观察了拉力试样的断口形貌。结果表明,SAE8640钢有明显的3个脆性区:Ⅰ脆性区1 200℃,Ⅱ脆性区950~1 000℃,Ⅲ脆性区650~750;该钢950~1 000℃的断面收缩率为60%,拉伸断口为脆性河流状花样,应避免在该温度范围进行轧制,该钢650~750℃的断面收缩率≥65%,拉伸断口为韧性断裂,可满足连铸坯矫直时塑性的要求。     

0.29C-1.20Cr-0.30Ni-0.35Mo合金钢的高温力学性能

中碳Cr-Ni-Mo合金钢用50kg真空感应炉冶炼,并通过Gleeble-3800试验机测定了该试验钢在600～1400℃的力学性能-最大力值(载荷)和断面收缩率。试验结果表明,中碳Cr-Ni-Mo钢的脆性区(断面收缩率≤60%)为910～700℃,其塑性区为1320～910℃。该钢连铸坯应避免在910～700℃进行矫直,以便减少铸坯裂纹。     

M2高速钢的高温力学性能

在Gleeble- 3800热模拟机上进行了高速工具钢W6Mo5Cr4V2（M2）钢热模拟试验,测试了从650℃到1250℃温度M2钢的高温力学性能,得到了抗拉强度曲线和热塑性曲线,观察了不同温度下试样的金相组织和断口形貌。试验结果表明：M2高速钢的零塑性温度为1220℃,零强度温度为1250℃。良好的塑性温度区为950~1150℃,脆性区主要为1175℃至熔点,在850~950℃存在一个较弱的脆性区。在800℃附近,还存在一个良好的低温超塑性区。分析表明,M2高速钢的高温力学性能与基体组织的相变、碳化物的溶解和低熔点碳化物的熔化有很大关系。     

Nb-和V-微合金化对高碳钢热加工性的影响

用Gleeble 1500D热模拟机试验了0.03%Nb、0.03%Nb-0.02%V和0.05%V微合金化0.75%～0.78%C高碳钢280 mm×380 mm铸坯上钻取的Φ10 mm×120 mm试样在1 300～800℃的断面收缩率和抗拉强度。结果表明,第1脆性区≥1 200℃和第3脆性区1 000～800℃V-钢的热塑性优于Nb-V钢和Nb钢。扫描电镜和能谱分析表明,Nb-钢铸坯存在Fe-Nb-C共晶体,加入V的Nb-V钢铸坯存在Fe-Nb共晶体。     

基于元胞自动机有限元法对方坯凝固组织的数值模拟

 基于元胞自动机有限单元法(CAFE)对国内某钢厂220mm×220mm方坯的三维显微凝固组织进行模拟,分析了CAFE法模拟凝固过程显微组织的物理本质,对形核密度、枝晶尖端生长动力学、枝晶生长的择优取向以及FE与CA耦合的实现分别进行了探讨。用该方法对方坯的三维显微组织进行模拟,并对结晶器出口处方坯的角部温度、中心表面温度及坯壳厚度进行了计算。模拟结果表明：当拉速为0. 85m/min,浇铸温度为1535℃,浇钢过热度为30℃时,结晶器出口处方坯角部温度在850~950℃之间,中心表面温度在1050~1170℃之间,坯壳厚度在15mm左右,铸坯柱状晶发达,等轴晶比率较小。模拟的铸坯组织的等轴晶比例与低倍试验结果吻合较好,可以很好地预测方坯实际凝固组织。     

260 mm×300 mm连铸坯内裂纹的分析和改进工艺实践

通过控制钢中硫含量≤0.020%,不同炉次中间包钢水温度波动范围由25 ℃降至10 ℃,调整结晶器 水量为190~200m³/h,控制拉速0.55~0.75 m/min, 使20CrMnTiH 、40Cr、GCr15等钢种260 mm×300 mm连俦坯的内裂废品率由0.30%降低到0.01%,基本消除了铸坯内裂纹。     

Q235B 薄板坯高温塑性的研究

根据Gleeble1500热/应变模拟试验机测试的CSP薄板坯连铸工艺生产的成分(%)为0.16~0.20C,0.020~0.060Al_t Q235B钢的70 mm ×1 500 mm薄板坯600~1400℃热塑性曲线,得出连铸坯第Ⅲ脆性区为700~900℃,如在此温度范围矫直,铸坯易产生裂纹。通过扫描电镜分析断口形貌和电子探针的成分分析,得出形变诱导铁素体呈网状析出和奥氏体在低温区域析出氮化物(AlN)导致铸坯脆化。