冷却速率对奥氏体不锈钢凝固过程影响的原位观察.pdf

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1、第34卷第5期北京科技大学学报VO1．34NO．52012年5月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingMay2012冷却速率对奥氏体不锈钢凝固过程影响的原位观察黄福祥'函王新华王万军1)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1000832)北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083函通信作者，E-mail：fuxianghuang@gmail．COB摘要通过采用激光共聚焦扫描显微镜对AISI304奥氏体不锈钢的凝固过程进行了原位动态观察研究．发现当冷却速率为0．05℃·

2、s时，奥氏体不锈钢以胞状晶方式凝固，其凝固模式为FA模式，即8铁素体相先从液相中形核并长大，相在1448．9℃时通过与液相发生包晶反应(L+8—)在8铁素体相界形成，当温度降到1431．3℃时液相消失，8铁素体相通过固态相变转变为相，富Cr贫Ni的残留铁素体位于胞状晶之间．当冷却速率为3．0℃·s时，奥氏体不锈钢以枝晶方式生长，冷却到1346．4℃时包晶反应在液相与8铁素体相界之间进行，其残留铁素体位于枝晶干，与冷却速率为0．05℃·s时相比，其残留铁素体的数量增多，残留铁素体富Cr贫Ni的程度减轻．关键词连铸；奥氏体不锈钢；凝固

3、；微观结构；相变；共聚焦显微镜分类号TF771．1Effectofcoolingrateonthesolidificationprocessofausteniticstainlesssteelbyin．situ0bservati0nHUANGFu—xiang’．WANGXin—hua“．WANGWan-jun1)SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China2)Scho

4、olofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China圆Correspondingauthor．E-mail：fuxianghuang@gmail．comABSTRACTSolidificationprocessesofAISI304austeniticstainlesssteelatcoolingratesof0．05℃·s～and3．0℃·swereobservedinsitubyconfoca

5、llaserscanningmicroscopy．Whenthecoolingrateis0．05℃·sthesolidificationfrontiscellularmorphol—ogyandthesolidificationmodebelongstoFAmode．8ferriteappearsfirstlyinliquidsteel，andthen．vphaseprecipitatespriorat8-grainboundariesat1448．9℃bymeansoftheperitecticreaction(L+8_+)．

6、At1431．3℃theliquidsteeldisappears．Finallythe8ferritetransformstophasebysoliddifusion，andtheretainedferritewhichenrichesinCranddepletesinNilocatesbetweenthecellulardendrites．Whenthecoolingrateis3．0oC·s～．thesolidificationinterfacemorphologyisdendritic．Theperitecticreact

7、iontakesplaceatinterfacesbetween8-grainsandtheremainedliquidat1346．4℃．andtheretainedferritelocatesinthedendritearm．Comparedto0．05℃·s～．thedegreeofenrichmentinCranddepletioninNiintheresidualferritedecreasesbuttheamountofthemincreases．KEYWORDScontinuouscasting；austenitic

8、stainlesssteel；solidification；microstructure；phasetransitions；confocalmicroscopy在连铸AISI304奥氏体不锈钢时，铸坯表面经究奥氏体不锈钢的凝固过程，特别是残留铁素体