0Cr13不銹鋼統(tǒng)稱為鐵素體鋼,或馬氏體-鐵素體鋼,或半鐵素體鋼。基于13%鉻不銹鋼含碳量的不同,并考慮到一般加熱后淬火的工藝條件,含碳低的13%鉻不銹鋼可能處在γ+α(δ)兩相狀態(tài)而含碳高的13%鉻不銹鋼中的碳化物不可能充分溶解,所以低碳0Cr13不銹鋼連鑄坯很可能為馬氏體-鐵素體不銹鋼。雙相鋼在高溫階段會發(fā)生復(fù)雜的相變,這將降低0Cr13不銹鋼高溫階段的塑性、增加其裂紋敏感性,因此只有準確掌握了0Cr13不銹鋼連鑄坯的高溫物理性能才能制定合理的連鑄工藝,以提高連鑄坯的質(zhì)量,減少連鑄坯邊裂缺陷的發(fā)生。出于此目的,對低碳0Cr13不銹鋼連鑄坯的高溫物理性能和組織進行了研究,為該鋼種連鑄連軋二冷工藝、軋制工藝的制定提供參考。
用線切割從0Cr13不銹鋼連鑄坯上取樣,熱膨脹試樣取樣方向為平行于拉坯和垂直于拉坯,試樣尺寸為Φ6mm×25mm。采用STA449C同步熱分析儀測試了0Cr13不銹鋼的DSC(差熱)、TG(失重)等參數(shù),升溫速率為10K/min,最高溫度為1400℃。利用NETZSCHDIL402EP熱膨脹分析儀測試熱膨脹性能。同時測定試樣升溫過程的熱膨脹曲線。高溫相變研究采用箱式電阻爐,分別將試樣加熱到950、1050、1150和1300℃,保溫1h后水冷至室溫。
取樣方向不影響0Cr13不銹鋼的熱膨脹性能,從室溫到1200℃升溫過程中熱膨脹曲線是非線性的,熱膨脹曲線存在849和890℃兩個拐點,這兩個溫度點分別為測試條件下該鋼種的A1和A3點。
0Cr13不銹鋼在710和870℃左右存在較明顯的晶型轉(zhuǎn)變,連鑄坯在此溫度范圍內(nèi)容易產(chǎn)生裂紋,連鑄過程中要特別注意控制連鑄坯二冷區(qū)表面或表層溫度處于二次低延性以上的高溫區(qū)域,即870℃以上40℃左右的溫度范圍。
0Cr13不銹鋼在950℃的高溫組織基本為奧氏體;當溫度大于1150℃時高溫奧氏體含量迅速減少,1300℃時基體組織基本為鐵素體,但沿晶界仍有少量馬氏體。由高溫組織確定0Cr13不銹鋼的最佳軋制溫度區(qū)間為950~1050℃。