GCr15轴承钢连铸冷却速率下凝固原位观察

摘要：

GCr15轴承钢在连铸凝固过程中的组织生长与溶质偏析是碳化物液析的重要诱因,成为产品质量提升的关键.为此,针对国内某钢厂240 mm×240 mm GCr15轴承钢的连铸过程,选取方坯表面下方40、80和120 mm位置处的坯样为研究对象,首先建立二维凝固传热模型,结合红外测温试验,求解它们在糊状区的平均冷却速率,然后借助高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-CSLM)原位观察它们在连铸条件下的凝固过程,研究揭示不同冷却速率对晶粒生长动力学、晶粒尺寸和溶质偏析的影响.结果 表明,距方坯表面40、80和120mm位置处的糊状区平均冷却速率分别为24.70、17.02和18.95℃/min,固相等效的γ-Fe晶粒生长速率分别为1.043、0.973和1.015 μm/s,完全凝固后原始奥氏体晶粒半径分别为148.53±58.41、168.23±46.47和165.30±49.28 μm.随着冷却速率的降低,固液界面趋于稳定,晶粒形貌由不规则长条形逐渐转变为规则圆形,凝固组织变得粗大,溶质元素C和Cr在晶界处分布较高.随着凝固的进行,不同晶粒相互接触形成晶界.该现象随着冷却速率的降低愈加明显,且伴随着晶界的迁移.

关键词：GCr15轴承钢;原位观察;糊状区平均冷却速率;凝固动力学;溶质偏析

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资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;辽宁省兴辽英才计划资助项目;中央高校基本科研业务专项资金资助项目

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：73-84