[发明专利]一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法

说明书

一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，属于连铸技术领域。该方法为：取样后，对连铸坯试样进行动态高温热模拟连铸过程，进行高温拉伸实验，得到各温度下拉断试样的应力‑应变曲线，根据拉伸后试样断口形貌及断口液相率确定裂纹萌生的实验温度，该裂纹萌生的实验温度处于实际ZDT～LIT温度区间，然后由应力‑应变曲线确定裂纹萌生的应变范围，最后在裂纹萌生的实验温度下进行不同应变量的拉伸实验，通过检查不同应变量试样有无裂纹产生、进而确定中间裂纹萌生的临界应变。该方法提供了连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，更具普适性，其不受成分的限制，结果更准确。

技术领域

本发明涉及一种连铸技术领域，具体涉及一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法。

背景技术

裂纹是连铸坯主要质量问题之一，在各类缺陷中裂纹约占50％。连铸过程铸坯发生相转变、碳氮化物在晶界的析出行为、不同组织间的性能差异是裂纹形成的根本原因。在高温区存在零塑性温度(ZDT)，ZDT温度附近材料介于固相和液相之间，流动性差、塑性低，在该温度区间裂纹极易产生；在奥氏体相的低温区，由于动态回复和动态再结晶较难发生，亦容易在塑性变形时形成裂纹。大部分中间裂纹是在凝固过程中形成，因此，中间裂纹也通常被称为凝固裂纹。钢液凝固过程中，在凝固前沿糊状区内钢液温度介于固相线和液相线温度之间，由于偏析等原因导致该温度下钢材塑性较低。糊状区内ZDT温度附近钢的塑性较低、易形成裂纹缺陷，很多学者等认为连铸过程大多数裂纹在凝固前沿糊状区内形成。糊状区内元素偏析，导致局部位置理论ZDT温度降低，最终导致ZDT温度低于平衡相变理论ZDT温度。

专利申请CN103920859A“一种连铸板坯内部裂纹在线预测方法”，将铸坯从结晶器弯月面到控制区末端划分为若干个切片，在忽略沿拉坯方向传热的基础上，建立每个切片的二维凝固传热的切片热跟踪模型；通过切片热跟踪模型对铸坯凝固过程进行动态跟踪，将所有切片连在一起动态描述整个铸流的温度场分布；根据温度场分布或铸坯凝固参数，通过鼓肚应变模型在线实时计算铸坯产生的鼓肚应变，同时设定铸坯的临界应变值作为产生内部裂纹的标准，当鼓肚应变超过铸坯临界应变值时，铸坯即发生内部裂纹。此方法可以在线预测连铸板坯内部裂纹，但是连铸板坯具体实际临界应变值测量的关键技术并未涉及。

专利申请201210046904.9“一种铸坯内裂缺陷的在线预报方法”其在现有的L2级计算机中或相同控制等级上，设置一模型计算机，通过实时、在线模拟计算铸坯的冷却凝固过程，获得铸坯内部的受力应变信息，再根据应变的变化趋势实时地对铸坯的内裂缺陷进行预报；然后把生产过程中的铸坯质量信息及时传递到切割L1计算机，可广泛用于板坯连铸生产过程中铸坯之切割过程的优化/控制领域。在外力的作用下，连铸板坯会产生一定的应变，若累积应变超过了临界应变，就会出现内部裂纹。此方法可以把铸坯信息传递给切割机，但是连铸坯应变参数，具体实际临界应变值的测量方法，裂纹检测手段尚未介绍。

ISIJ International“Estimation of critical strain for internal crackformation in continuously cast slabs”论文为了准确地预测连铸板坯内部裂纹的形成情况，提出了基于钢种、应变速率、坯壳厚度、表面温度等因素的连铸板坯内部裂纹临界应变的计算公式。这个方程特点是ZDT在固-液界面附近，没有定量研究，没有对应变量、具体ZDT温度临界值进行进一步定量研究。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，该方法对连铸坯中间裂纹萌生进行相关实验，能够准确预测连铸坯中间裂纹萌生临界应变，对生产提出减少中间裂纹萌生的实施对策，进而控制裂纹缺陷，提高铸坯质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明的一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，包括以下步骤：

(1)取样