论文部分内容阅读
本文针对304不锈钢在连铸生产过程中铸坯表面经常出现的裂纹、凹坑等表面缺陷，选用304不锈钢为实验原料，利用Gleeble-1500D热模拟机、DIL402C热膨胀仪和STA449F3综合热分析仪，测试了304不锈钢的高温力学性能，线膨胀系数、差示扫描量热（DSC）及定压热容（Cp）曲线等高温热物理性能同时分析了高温力学及热物理性能对铸坯质量的影响，确定该钢种的裂纹敏感性，结合连铸生产工艺，优化原有生产工艺，达到减少铸坯表面裂纹、凹坑的目的。高温力学性能测试结果表明：试样在7001400℃的测试温度范围内，抗拉强度及屈服强度均随温度的上升而降低。当温度大于1200℃之后，试样的抗拉强度均处于25Mpa以下，屈服强度处于20Mpa以下。表明当温度高于1200℃之后，铸坯抵抗外力变形的的能力变差。第一脆性区的温度范围为1300℃到熔化温度，第三脆性区的温度范围为950～1050℃。在1050～1200℃，断面收缩率均大于65%，塑性较好。通过控制二冷及矫直区铸坯表面温度大于1050℃，可减少铸坯表面缺陷的发生。高温热物理性能测试结果表明：试样在室温到1320℃的测试温度范围内线膨胀系数范围为18.86×10-6～21.34×10-6，线收缩系数范围为18.57×10-6～24.24×10-6，与马氏体2Cr13不锈钢的平均线膨胀系数α=12.08×10-6及20CrMo合金结构钢α=14.05×10-6相比，304不锈钢的膨胀收缩系数较大，属裂纹敏感性钢种。定压热容（Cp）曲线测试过程中，Cp曲线在1000～1400℃升温过程波动较大，存在晶型转变，脆性较高。在1288℃曲线出现峰值，表明在该点物质发生相变。铸坯处于这一温度区域时，如结晶器上部1250～1400℃的温度范围内，热稳定性较差，易产生缺陷。差示扫描量热（DSC）曲线测试过程中，试样升温至1402.1℃时，出现热量急剧变化的拐点，峰值位置温度为1438.0℃。DSC曲线在1372.7℃、1277.9℃、1231.7℃这些温度点发生波动，伴随晶型转变的产生坯壳体积也将发生一定的变化，致使初生坯壳的厚度不均匀。当铸坯处于1450～1100℃时，如结晶器中上部，铸坯表面易产生裂纹、凹坑等缺陷。