在連鑄生產過程中,鋼高溫力學性能是制定合理的二冷制度依據之一,對控制連鑄坯表面裂紋的產生,提高連鑄坯表面質量具有重要意義。本文應用Gleeble - 3500型熱模擬試驗機對工具鋼S35C連鑄坯高溫力學性能進行了研究,探討了應變速率、冷卻速率對鋼的高溫力學性能的影響規律,并分析了該鋼的高溫脆化機理。

試驗材料取自本公司生產的S35C連鑄坯柱狀晶區,試樣用試樣加工成10 mm x 120 mm的棒狀樣,其形狀見圖1 ,其化學成分見表1。

該試驗在 Gleeble - 3500熱模擬試驗機上進行,試驗加熱速度為15 ℃/s ,加熱至1380℃,保溫1 min,降溫至拉伸溫度保溫30 s后拉伸變形，直至試樣拉斷。本試驗拉伸變形溫度為600~1300 ℃ ,每間隔100℃測一個點,關鍵溫度區間進行插值試驗,具體工藝路線見圖2。本試驗采用了3種試驗工藝制度,分別檢驗冷卻速度和拉伸速度2個變量對S35C高溫力學性能的影響規律,具體工藝參數設計見表2。

1)在試驗條件下,S35C鋼在750 ~ 1 300 ℃溫度范圍內整體塑性較好,面積收縮率RA均大于60% ,在750 ℃以下,S35C鋼的斷裂原因為兩相區的高溫脆化;2)拉速對S35C鋼塑性有明顯影響,拉速增加有利于提高塑性,同時高溫強度也顯著提升;3)加大冷卻速度,S35C鋼在高溫區塑性相對下降,對高溫強度無明顯影響。