不锈钢板坯连铸时受到残余元素影响的表现有哪些

不锈钢知识
在不锈钢板连铸和模铸工艺的对比中,前者有着收得率高、质量更稳定和工序数量少等优点。不锈钢板连铸坯进入下道工序前就能确保没有缺陷,所以其经济性也更好。

在不锈钢板连铸和模铸工艺的对比中,前者有着收得率高、质量更稳定和工序数量少等优点。不锈钢板连铸坯进入下道工序前就能确保没有缺陷,所以其经济性也更好。

不锈钢板坯

不锈钢板坯

在不锈钢板坯连铸、焊接与热加工过程中,假如不锈钢板坯无法承受应力与应变所形成的应力话,热裂纹就会形成。此处一定要区别两类不同类型的热裂纹。第一种热裂纹是不锈钢板坯晶体内裂纹,当有液相薄膜层浸入到晶粒边界时,在拉伸负荷作用下,不会出现塑性变形,晶粒内部显微组织就产生了撕裂。第二种热裂纹则恰好反过来,不涉及液相,大概在再结晶温度之下,不锈钢板坯的延展性就会有所降低,所以此种热裂纹就被叫做延展性降低裂纹。而第一种热裂纹被叫做偏析裂纹,因为液相薄膜的形成与凝固过程中合金元素的显微偏析有关,该类型的裂纹能更进一步分成凝固收缩裂纹与熔化裂纹。

在凝固过程中,在凝固面前沿的熔融区富含合金元素和残余元素。所以在凝固过程的末期不锈钢板坯中还会存有少量残留液相分布在已凝固的显微组织区间把它们分开。凝固与冷却阶段形成的收缩应变和膨胀会额外增加的收缩应变均会形成表面裂纹与内部裂纹。就算是在随后的热成型加工中,不锈钢板坯内部凝固裂纹也无法消除,假如不锈钢板坯承受更大的张力负荷,合金元素偏析的地方还是会出现断裂情况。假如这些区域在之后进一步的加工中被切掉,那这部分区域就有可能变成淬火裂纹的起始点或使得不锈钢板坯出现劈裂。

随着凝固过程的进行,在还剩大约30%液相的时候,晶粒间的相互连接会使最初试样能够经受住比较小的外力作用。这个时候的温度被叫做零强度温度。从宏观上来说,这个时候的试样脆性很高,甚至有可能会发生完全断裂,因为晶粒间残留的液相薄膜无法将应变转移到邻近的枝晶或晶粒。伴随试验温度的降低,合金元素的局部偏析区会慢慢凝固,当断裂时首先、可以测到断面收缩发生在零塑性温度。

而随着温度的更进一步降低,不锈钢板坯的材料强度会逐渐提高,断裂瞬间断面收缩会快速增加,当达到最大值后也会有所降低,其值完全受钢种影响。

这种二次降低塑性还是取决于合金元素与残余元素在奥氏体不锈钢中的溶解度降低,析出相应的微粒,流体相的形成与在奥氏体晶粒边界析出亚共析铁素体。这导致不锈钢板坯断裂瞬间其最小断面收缩能够减小到非常低的值。