在连铸生产过程中,钢高温力学性能是制定合理的二冷制度依据之一,对控制连铸坯表面裂纹的产生,提高连铸坯表面质量具有重要意义。本文应用Gleeble - 3500型热模拟试验机对工具钢S35C连铸坯高温力学性能进行了研究,探讨了应变速率、冷却速率对钢的高温力学性能的影响规律,并分析了该钢的高温脆化机理。

试验材料取自本公司生产的S35C连铸坯柱状晶区,试样用试样加工成10 mm x 120 mm的棒状样,其形状见图1 ,其化学成分见表1。

该试验在 Gleeble - 3500热模拟试验机上进行,试验加热速度为15 ℃/s ,加热至1380℃,保温1 min,降温至拉伸温度保温30 s后拉伸变形，直至试样拉断。本试验拉伸变形温度为600~1300 ℃ ,每间隔100℃测一个点,关键温度区间进行插值试验,具体工艺路线见图2。本试验采用了3种试验工艺制度,分别检验冷却速度和拉伸速度2个变量对S35C高温力学性能的影响规律,具体工艺参数设计见表2。

1)在试验条件下,S35C钢在750 ~ 1 300 ℃温度范围内整体塑性较好,面积收缩率RA均大于60% ,在750 ℃以下,S35C钢的断裂原因为两相区的高温脆化;2)拉速对S35C钢塑性有明显影响,拉速增加有利于提高塑性,同时高温强度也显著提升;3)加大冷却速度,S35C钢在高温区塑性相对下降,对高温强度无明显影响。