近年来,不锈钢的使用量呈现快速的增长,然而对不锈钢的质量也提出了更高的要求。特别是奥氏体不锈钢作为不锈钢中最重要的一类,其产量和用量占不锈钢总量的70%。如何在连铸连轧工艺条件下改进工艺方法获得高产优质不锈钢材,更是引起了冶金界的高度关注。在实际生产中连铸坯存在长长的液相穴,高速连铸机中的液相穴长度与铸坯半厚度之比可达200倍以上。这表明连铸钢坯的凝固传热基本上在厚度(径向)及宽度方向进行,拉坯方向的凝固传热可以忽略不计。这种传热的方向性造成了铸坯中的尽大部分区域由侧面向中心的“顺序凝固”而成,在铸坯低倍组织中表现为大比例的柱状晶。因此,可将连铸坯柱状晶区枝晶凝固视为局部稳定单向凝固,其凝固行为完全适适用定向凝固技术进行较为近似的研究。定向凝固作为一种先进的凝固控制技术,也是研究金属凝同过程的有效手段,在凝固理论研究以及实际生产中发挥了巨大的作用。本文采用定向凝固方法研究奥氏体不锈钢单向散热条件下组织的长大规律、界面稳定性,为连铸中控制其凝固组织提供参考依据。
结果显示,奥氏体不锈钢1Crl8Ni9Ti在定向凝固条件下,温度梯度为627k/cm时,在12μm/s的凝固速度以下,其凝固组织固液界面以平面状态推进。在温度梯度G约为627k/cm的情况下,当凝固速度由12μm/s==>24μm/s==>40μm/s==>64μm/s==>96μm/s逐渐加大,奥氏体不锈钢1Crl8Ni9Ti凝固组织固液界面的形貌由平面==>胞晶==>胞状枝晶==>胞状枝晶依次演变。