[發明專利]一種連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法

有效

• 申請號: 201911316387.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111024513B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 祭程;魏子健;李國梁;朱苗勇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

一種連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法，屬于連鑄技術領域。該方法為：取樣后，對連鑄坯試樣進行動態高溫熱模擬連鑄過程，進行高溫拉伸實驗，得到各溫度下拉斷試樣的應力?應變曲線，根據拉伸后試樣斷口形貌及斷口液相率確定裂紋萌生的實驗溫度，該裂紋萌生的實驗溫度處于實際ZDT～LIT溫度區間，然后由應力?應變曲線確定裂紋萌生的應變范圍，最后在裂紋萌生的實驗溫度下進行不同應變量的拉伸實驗，通過檢查不同應變量試樣有無裂紋產生、進而確定中間裂紋萌生的臨界應變。該方法提供了連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法，更具普適性，其不受成分的限制，結果更準確。

技術領域

本發明涉及一種連鑄技術領域，具體涉及一種連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法。

背景技術

裂紋是連鑄坯主要質量問題之一，在各類缺陷中裂紋約占50％。連鑄過程鑄坯發生相轉變、碳氮化物在晶界的析出行為、不同組織間的性能差異是裂紋形成的根本原因。在高溫區存在零塑性溫度(ZDT)，ZDT溫度附近材料介于固相和液相之間，流動性差、塑性低，在該溫度區間裂紋極易產生；在奧氏體相的低溫區，由于動態回復和動態再結晶較難發生，亦容易在塑性變形時形成裂紋。大部分中間裂紋是在凝固過程中形成，因此，中間裂紋也通常被稱為凝固裂紋。鋼液凝固過程中，在凝固前沿糊狀區內鋼液溫度介于固相線和液相線溫度之間，由于偏析等原因導致該溫度下鋼材塑性較低。糊狀區內ZDT溫度附近鋼的塑性較低、易形成裂紋缺陷，很多學者等認為連鑄過程大多數裂紋在凝固前沿糊狀區內形成。糊狀區內元素偏析，導致局部位置理論ZDT溫度降低，最終導致ZDT溫度低于平衡相變理論ZDT溫度。

專利申請CN103920859A“一種連鑄板坯內部裂紋在線預測方法”，將鑄坯從結晶器彎月面到控制區末端劃分為若干個切片，在忽略沿拉坯方向傳熱的基礎上，建立每個切片的二維凝固傳熱的切片熱跟蹤模型；通過切片熱跟蹤模型對鑄坯凝固過程進行動態跟蹤，將所有切片連在一起動態描述整個鑄流的溫度場分布；根據溫度場分布或鑄坯凝固參數，通過鼓肚應變模型在線實時計算鑄坯產生的鼓肚應變，同時設定鑄坯的臨界應變值作為產生內部裂紋的標準，當鼓肚應變超過鑄坯臨界應變值時，鑄坯即發生內部裂紋。此方法可以在線預測連鑄板坯內部裂紋，但是連鑄板坯具體實際臨界應變值測量的關鍵技術并未涉及。

專利申請201210046904.9“一種鑄坯內裂缺陷的在線預報方法”其在現有的L2級計算機中或相同控制等級上，設置一模型計算機，通過實時、在線模擬計算鑄坯的冷卻凝固過程，獲得鑄坯內部的受力應變信息，再根據應變的變化趨勢實時地對鑄坯的內裂缺陷進行預報；然后把生產過程中的鑄坯質量信息及時傳遞到切割L1計算機，可廣泛用于板坯連鑄生產過程中鑄坯之切割過程的優化/控制領域。在外力的作用下，連鑄板坯會產生一定的應變，若累積應變超過了臨界應變，就會出現內部裂紋。此方法可以把鑄坯信息傳遞給切割機，但是連鑄坯應變參數，具體實際臨界應變值的測量方法，裂紋檢測手段尚未介紹。

ISIJ International“Estimation of critical strain for internal crackformation in continuously cast slabs”論文為了準確地預測連鑄板坯內部裂紋的形成情況，提出了基于鋼種、應變速率、坯殼厚度、表面溫度等因素的連鑄板坯內部裂紋臨界應變的計算公式。這個方程特點是ZDT在固-液界面附近，沒有定量研究，沒有對應變量、具體ZDT溫度臨界值進行進一步定量研究。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法，該方法對連鑄坯中間裂紋萌生進行相關實驗，能夠準確預測連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變，對生產提出減少中間裂紋萌生的實施對策，進而控制裂紋缺陷，提高鑄坯質量。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明的一種連鑄坯中間裂紋萌生臨界應變測定的方法，包括以下步驟：

(1)取樣