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Mn对中碳钢连铸坯高温物理性能的影响 刘平，姜丽?李峰 (包钢(集团)公司技术中心，包头014010) 摘 要120!转炉一 LF—VD 一连铸工艺生产37Mn5钢的280mmX380mm连铸坯易出现纵向 裂纹。用Glccblel500D热模拟试验机试验和分析了在1300?800C时37Mn5钢(％： 0. 34? 0. 38C、1. 30—L 55Mn)和 45 钢(％： 0. 42-0. 50C、0. 50-0. 80Mn)280mmX380mm 连铸坯的热塑性和力学性能，以及室温和1300%r之间加热和冷却时的膨胀.收缩效应。 与45钢比较，得岀~95(TC时37Mn5钢连铸坯的热塑性校低，在相变范围的体枳变化较45 钢铸坯大，导致37Mn5钢铸坯出现纵向裂纹。因此应降低37Mn5钢铸坯在S40?870C范国 内的加热和冷却速度，以避免产生纵向裂纹。 关键词Mn中碳钢连铸坯高温性能纵向裂纹 在连铸生产中.中碳含緩钢的裂纹敏感性较强.典型钢种为37Mn5，其裂纹敏感性大 于45钢。表1为37Mn5、45钢的主要成分。由表1可见.与45钢相比.37Mn5钢的|C] 减少0.09%, [Mn]增加0. 77%,碳当量(CE)增加0. (Mo 表1 37Mn5、45钢的化学成分 Fable 1 Cbemical compusitiun of 37Mn5 steel and 0.45( steel 钢神 成分/% CE C Si Mn 37Mn5 0.X-0.38 0.17 -0.35 1.30-1.55 0.60 45 0.42-0.50 0.17 项.37 0.50-0. RO 0.56 采用“1201转炉-LF-VD-方坯连铸机”生产的280mmX380mm规格37Mn5连铸坯，易 岀现纵向裂纹。裂纹一般发生在铸坯的中部区域，长短不等，开口度在1?3mm,最大深度 可达中心。金相检査，裂纹为沿晶断口，枝晶较发达，无脱碳层。 裂纹无脱碳层说明并非产生于结晶器和二冷区高温段。沿晶断口说明晶界结合力较弱， 塑性较低。 1中碳连铸坯的高温力学性能 1. 1试验方法 高温塑性测试在Gleeble 1500D试验机上进行.测试在真空条件下进行。测试温度任800 -1300°C,测试条件为试样以10C / s升温到13001,保温时间2min.并以3C / s的温降 速度降到目标温度，试样加载速度为1X10%」。 试样取自280mmX380mm连铸坯，沿纵向在距离表面20- 40 nini区域? 1. 2 37Mn5与45钢的高温断而收缩率 技照常規连铸理论，连铸坯在高温区有3个断而收缩率低谷段。即1300C到同相线温 度范围内的高温脆化区，900?1200C脆化区，700?900“C脆化区⑴。 图1为37Mn5与45钢连铸坯的高温断而收缩率比较。可见，在800-1300C. 37Mn5 与4S钢存在第1和第3塑性低谷段，未见第2塑性低谷段.在1 000?1100C钢的塑性最好 达90%以上：从1100-1300-C,二者塑性的卜降趋势一致，在1250C以上，断而收缩率下 降到60%以下.在]()00?80(TC?二者塑性的下降趋势不一致，37Mn5钢的下降斜率较陡. 在900C以下断而收缩率下降到60%以下：45钢在850C以下断而收缩率卜降到60%以下. 且在825C到800C时断而收缩率又开始上升。在800C时.二者的断而收縮率分别为29.6%、 38. 9%0 100 80602c 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 图1 37Mn5、45钢的髙温断面收缩率 Fig. 1 Reduction of area of 37Mn5 steel and 0. 45C steel at high lemj)erature 1. 3 37Mn5与45钢的高温力学性能 在髙温拉伸变形过程中，分别对37Mn5. 45钢的屈服强度(R)和抗拉强度(Rm)进行了测 量，图2为两钢种的屈服强度、抗拉强度随温度变化的曲线。 800 900 1000 1100 1200 1300iSS/X120 800 900 1000 1100 1200 1300 iSS/X 100 ￡ 80 5 V 60 . I ■ 40 20 图2 37Mn5、45钢的高温拉伸和屈服强度 Fig. 2 Tensile and yield strength of 37Mn5 steel and 0. 45C strel al high temjx-nilurr 由图2可见，在825?1300X2,两钢种的抗拉强度和屈服强度变化规律一致，且数值比 较接近，曲线趋于重合。从825C到800-C, 45