连铸中,钢的导热性影响着铸坯的凝固行为,铸坯的凝固组织结构及合金元素的分布行为又影响着钢的导热性。研究冷却速率对含铬钢凝固组织的影响,可以为进一步研究铸坯凝固组织与含铬钢导热性之间的关联性提供基础,为优化含铬钢的连铸冷却制度提供理论依据。为此,本文通过热模拟实验及化学分析、能谱分析的方法,以40Cr钢为研究对象,研究冷却速率对40Cr钢凝固行为的影响,分析冷却速率对40Cr钢凝固组织、晶粒尺寸、Cr元素宏观偏析、显微偏析行为的影响。论文主要结论如下:(1)不吹氩冷却控制条件下,40Cr钢样为全等轴晶凝固组织结构,其中钢样边缘和上部有较多的细小等轴晶;吹氩强冷条件下,钢样凝固组织出现粗大的类柱状晶结构,随吹氩强度的进一步增大,铸坯内的缩孔缺陷显著增大,凝固组织有向典型三层凝固组织转变的趋势。(2)随钢液起始冷却控制温度的提高,40Cr试样的凝固组织存在粗化行为,晶粒尺寸增大。(3)本文实验条件下,在40Cr钢样晶界边缘及晶内出现珠光体偏聚现象。(4)在全等轴晶凝固组织结构中,40Cr钢试样从表层到中心,没有出现典型三层凝固组织中的表层合金元素含量低、中心成分高的现象。(5)实验中未吹氩条件下,随钢样所受到的冷却强度逐渐增大,试样表层Cr元素在晶界晶内显微偏析度降低,试样中间、中心显微偏析度变化不显著。当钢样进行吹氩后,随冷却强度增大,试样的表层、中间、中心显微偏析度均增大。(6)钢液起始冷却控制温度对铬元素的显微偏析度有影响,在钢液起始冷却控制温度为1550℃时,钢样1/2高度处横断面上Cr元素在晶界晶内显微偏析度略比1560℃、1570℃大。