铸态微观结构分析显微镜

铸态微观结构、组织和性能

伴随着带材直接铸轧的发展，与之相联系的一项重要的冶金挑战是
需要来重新评价我们对显微组织和性能之间的关系的理解。铸轧过程经
常以快速冷却为特征，而这个特征经常用于生产远离平衡的显微组织。

在带材直接铸轧中热流经常具有高度的方向性，界面最大热流发生
在垂直于铸模壁的方向。在铸态带材中，无孕育处理时，热流情况促进
柱状晶形成。在双带式和双辊式铸轧中，凝固壳形成于每个模的表面；
随着枝晶的不断生长，凝固壳不断变厚，最终相交形成固态的带材。在
一定的铸造条件下，中心等轴晶区也可能形成，这个晶区使柱状晶区分
开。

枝晶生长平行于一定的结晶方向。对纯和不纯材料，液态金属沿着
平行于铸模壁的方向流动，导致了枝晶最佳生长方向与最大热流方向的
偏离。这个很重要，因为铸模壁相对于熔池运动是所有动模铸造工艺的
典型特征。

黑色合金的带材铸轧
虽然带式和固定式铸模的铸机可以用来生产较厚的带材，但是黑色
合金带材直接铸轧是通过双辊铸轧工艺实现的。在双辊铸轧工艺中，带
材的铸轧是通过水冷铜辊作用在凝固壳上的力不足够大以至于不会给带
材带来大的压下量。适合用于双辊铸轧的合金有不锈钢、碳钢和硅钢。
虽然其他钢种还在研究中，但是这些合金已经达到了商业化生产阶段。
低碳钢

低碳钢是含碳量低于0.2%的一系列合金，通常都含有其他元素。通
过带材直接铸轧工艺生产低碳钢一直是近代冶金工业面临的最大的挑战
之一，但低碳钢的双辊铸轧现在已经达到了商业化阶段。因此这一系列
钢的结构和性能已经是不断研究的课题同时经常是高度机密地研究。下
面介绍的是从公开的文献中得到的低碳钢微观组织的最新发展。

铸态微观组织(Widmanstatten)铁素体、多边形铁素体、珠光体和
晶界碳化物；该显微组织明显不同于传统连铸板坯。人们认为不平衡组
织是铸造过程中粗柱状奥氏体晶粒（约为250Lun宽度方向）发展的结果
，同时还有相对较快的冷却速率和钢中的化学成分的原因。

C-Mn钢的典型铸轧带光学显微照片，显示的是在带材表面的维德曼
和针状铁素体，稀少的珠光体和一些多边形铁素体（没有显示出来）。

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