鑄態(tài)微觀結(jié)構(gòu)、組織和性能

伴隨著帶材直接鑄軋的發(fā)展，與之相聯(lián)系的一項重要的冶金挑戰(zhàn)是
需要來重新評價我們對顯微組織和性能之間的關(guān)系的理解。鑄軋過程經(jīng)
常以快速冷卻為特征，而這個特征經(jīng)常用于生產(chǎn)遠離平衡的顯微組織。

在帶材直接鑄軋中熱流經(jīng)常具有高度的方向性，界面最大熱流發(fā)生
在垂直于鑄模壁的方向。在鑄態(tài)帶材中，無孕育處理時，熱流情況促進
柱狀晶形成。在雙帶式和雙輥式鑄軋中，凝固殼形成于每個模的表面；
隨著枝晶的不斷生長，凝固殼不斷變厚，最終相交形成固態(tài)的帶材。在
一定的鑄造條件下，中心等軸晶區(qū)也可能形成，這個晶區(qū)使柱狀晶區(qū)分
開。

枝晶生長平行于一定的結(jié)晶方向。對純和不純材料，液態(tài)金屬沿著
平行于鑄模壁的方向流動，導(dǎo)致了枝晶最佳生長方向與最大熱流方向的
偏離。這個很重要，因為鑄模壁相對于熔池運動是所有動模鑄造工藝的
典型特征。

黑色合金的帶材鑄軋
雖然帶式和固定式鑄模的鑄機可以用來生產(chǎn)較厚的帶材，但是黑色
合金帶材直接鑄軋是通過雙輥鑄軋工藝實現(xiàn)的。在雙輥鑄軋工藝中，帶
材的鑄軋是通過水冷銅輥作用在凝固殼上的力不足夠大以至于不會給帶
材帶來大的壓下量。適合用于雙輥鑄軋的合金有不銹鋼、碳鋼和硅鋼。
雖然其他鋼種還在研究中，但是這些合金已經(jīng)達到了商業(yè)化生產(chǎn)階段。
低碳鋼

低碳鋼是含碳量低于0.2%的一系列合金，通常都含有其他元素。通
過帶材直接鑄軋工藝生產(chǎn)低碳鋼一直是近代冶金工業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)
之一，但低碳鋼的雙輥鑄軋現(xiàn)在已經(jīng)達到了商業(yè)化階段。因此這一系列
鋼的結(jié)構(gòu)和性能已經(jīng)是不斷研究的課題同時經(jīng)常是高度機密地研究。下
面介紹的是從公開的文獻中得到的低碳鋼微觀組織的最新發(fā)展。

鑄態(tài)微觀組織(Widmanstatten)鐵素體、多邊形鐵素體、珠光體和
晶界碳化物；該顯微組織明顯不同于傳統(tǒng)連鑄板坯。人們認為不平衡組
織是鑄造過程中粗柱狀奧氏體晶粒（約為250Lun寬度方向）發(fā)展的結(jié)果
，同時還有相對較快的冷卻速率和鋼中的化學成分的原因。

C-Mn鋼的典型鑄軋帶光學顯微照片，顯示的是在帶材表面的維德曼
和針狀鐵素體，稀少的珠光體和一些多邊形鐵素體（沒有顯示出來）。

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