轧钢用连铸坯组织结构特点

胡博雷

由于连铸技术的日趋完善，连铸坯质量不断提高。现在几乎 大多数钢种都能采用连铸技术生产钢坯，连铸坯已经成为轧钢用坯的主要来源。

　　钢水连铸与钢锭模铸有所不同。连铸时，钢液注入结晶器后 受到激冷形成坯壳，坯壳边向下移动，边放出热量，边向中心凝 固。由于拉速通常都比结晶速度快，因此其内部有一相当长的呈 倒锥形的未凝区，称为“液相穴”。到进入二冷区再经喷水或喷雾 冷却后才完全凝固成为连铸坯。
　　用硫印或酸浸方法可以显示出连铸坯横断面或纵断面内部结 晶组织结构的情况。连铸坯内部组织结构一般也由三个晶带所组 成，即外层是激冷生成的细小等轴晶带，接着是柱状晶带，中心 是较粗大的等轴晶带。根据连铸坯凝固过程中冷却条件的不同，各 带的发展情况不一，可以得到不同类型的结晶结构。外层等轴晶 区也叫“激冷层”，它相当于在结晶器内最初快速凝固条件下形成 的硬壳，其宽度约25mm，主要取决于钢液的过热度。紧接激冷 层向中心生成的柱状晶区是在凝固前沿的过冷度减小而又有定向 热流时开始生长的。靠近激冷层的柱状晶很细，其方向平行于散 热方向，而沿铸坯纵断面没有明显的倾角；接着柱状晶的方向性 变强并且向上倾斜，柱状晶的个数由多变少，晶粒由细小变粗大， 其断面由简单变复杂。柱状晶发达时可直抵铸坯中心形成穿晶结 构。中心等轴晶区是随着凝固前沿的推移，两相区的宽度不断扩 大，心部钢液温度降至液相线温度后，而有大量等轴晶产生并迅 速长大而形成的。柱状晶区和中心等轴晶区的宽度受许多因素影 响，如钢液的过热度、钢液的化学成分特别是含碳量的高低、铸 坯尺寸、浇注速度和铸坯的冷却条件等。
　　钢液凝固过程是一个热量释放和传递的过程，连铸坯与铸锭相比，连铸坯的凝固及其内部组织结构具有下列特点：
　　1）由于使用水冷结晶器和二冷区喷水或喷雾冷却，连铸坯的 冷却强度比钢锭的大，铸坯凝固速度快，铸坯的激冷层较厚，晶 88
　　粒更细小，而且可以得到特有的无侧枝的细柱状晶，内部组织致 密；
　　2)在正常情况下，连铸坯凝固时，沿连铸机任一位置的凝固 条件都不随时间变化，因此，除铸坯头尾两端外，铸坯沿长度方 向内部组织均匀一致；
　　3)连铸坯相对断面都较小，而液相穴很深（有的可达十几 米），钢液如同在一个特大的高宽比的钢锭模内凝固。因此内部未 凝固钢液的强制循环区小，自然对流也弱，加之凝固速度快，使 铸坯成分偏析小，比较均匀；
　　4)连铸时钢液的凝固过程可以控制，可以通过对冷却和凝固 条件的控制和调整，获得健全的也较理想的连铸坯内部结构，从 而改善和提高铸坯的内在质量。

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这样看连铸坯比模铸的钢锭内部组织要好吗？