金属学报

作者：李亚强, 刘建华, 邓振强, 仇圣桃, 张佩, 郑桂芸

单位：1 北京科技大学工程技术研究院 北京 100083；2 钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心 北京 100081；3 山东钢铁股份有限公司莱芜分公司 济南 271104

关键词：15CrMoG钢,冷却速率,包晶反应,包晶转变,连铸,

基金：国家自然科学基金面上项目(51874028)

采用超高温激光共聚焦扫描显微镜对15CrMoG钢包晶凝固过程进行了原位动态观察。发现冷却速率为5和15 ℃/min时，δ相以胞状方式析出；而当冷却速率增加至100 ℃/min时，δ相以枝晶方式析出。通过包晶相形核热力学分析表明，初始δ相凝固过程中L/δ界面处浓度梯度的存在增加包晶γ相Gibbs自由能成核势垒。随着冷却速率的增加，穿过L/δ界面浓度梯度变陡，导致包晶相γ形核所需过冷度增加，进而降低了包晶反应温度和提高了包晶反应速率。另外，冷却速率的增加导致包晶转变(δ→γ)模式发生改变，冷却速率为5 ℃/min时，δ→γ转化界面呈现溶质扩散控制的平面形态；冷却速率为15 ℃/min时，δ→γ转化界面呈现溶质扩散控制的胞状形态；而冷却速率为100 ℃/min时，出现界面过程控制的δ→γ块状转变。基于不同包晶转变δ→γ模式体积收缩的差异，讨论了亚包晶钢连铸调控机理。

来源：2020年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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