铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法

摘要

本发明提供一种铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，包括如下步骤：从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制特定点在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线；从温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置；将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图；根据淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与特定点对应的淬冷组织的预测结果。利用本发明能够解决目前在现有技术中，缺少一种能够精确预测淬冷组织和制定淬冷工艺的方法等问题。

权利要求

1.一种铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制所述特定点在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线；

从所述温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置；

将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图；其中，具体包括：通过时间坐标转化公式将所述温度变化曲线中的位置横坐标转化为时间横坐标；将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的时间横坐标与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的

0时刻对应后，将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置之后的温度变化曲线与所述过冷奥氏体等温转变TTT曲线绘制在同一图中，得到淬冷组织预测图；

根据所述淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与所述特定点对应的淬冷组织的预测结果。

2.根据权利要求1所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，所述从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制其在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线包括：在铸坯表面至所述铸坯截面的中心之间选取所述特定点；

从连铸‑淬冷‑淬冷后过程的温度变化信息中，获取所述特定点的位置变化和温度变化信息；

根据所述特定点的位置变化和温度变化信息，以沿拉坯方向所述特定点距离结晶器液面的距离为横坐标，以所述特定点的温度变化为纵坐标绘制所述特定点的温度变化曲线。

3.根据权利要求1所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，在从所述温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的过程中，当铸坯的淬冷开始温度大于A3温度小于50℃，将所述淬冷开始温度作为特征温度；

当所述淬冷开始温度小于等于A3温度，将所述A3温度作为特征温度。

4.根据权利要求1所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，所述时间坐标转化公式为：T = (S‑S1)/V

其中，T为时间横坐标上的时刻，S为特定点在温度变化曲线中的位置坐标，S1为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置，V为拉坯的速度。

5.根据权利要求1所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，根据所述淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与所述待测淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织的预测结果包括：获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与所述温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间；

根据钢种晶界脆化判断规则和所述晶界脆化时间，判断所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织是否发生晶界脆化；其中，所述钢种晶界脆化判断规则包括：

当所述晶界脆化时间小于晶界脆化标准时间，则所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化；

当所述晶界脆化时间大于等于所述晶界脆化标准时间，则所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织存在晶界脆化。

6.根据权利要求5所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，根据权利要求1所述的铸坯淬冷组织的预测方法，在获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与所述温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间的过程中，若所述铁素体开始析出曲线与所述温度变化曲线无交点，则所述特定点对应的淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化。

7.根据权利要求5所述的铸坯淬冷组织的预测方法，其特征在于，所述晶界脆化标准时间根据钢种设定，设定范围为1.0 8.0min。

~

8.一种铸坯淬冷工艺的制定方法，其特征在于，包括如下步骤：按照如权利要求1‑7任意一项所述的铸坯淬冷组织的预测方法，获取至少两个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果；

根据每个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果，获取该淬冷工况时间下最大出现晶界脆化的位置，将该位置距离铸坯表面的距离作为淬冷深度，得到淬冷工况时间与淬冷深度对应数据；

根据所述淬冷工况时间与淬冷深度对应数据，得到给定淬冷深度的有效淬冷时间；

根据所述给定淬冷深度的有效淬冷时间制定铸坯的淬冷工艺。

9.根据权利要求8所述的铸坯淬冷工艺的制定方法，其特征在于，所述给定淬冷深度的时间为5mm 15mm。

~

说明书

铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法

技术领域

[0001] 本发明属于连铸连轧技术领域，更为具体地，涉及一种铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法。

背景技术

[0002] 连铸坯的热装热送或者直接轧制能大大降低生产成本。随着钢铁市场竞争越来越激烈，在进一步降低生产成本举措中，连铸坯热装热送甚至直接轧制工艺显然可以降低能源消耗，同时降低在加热炉内的时间等，成为唯一有效的成本控制措施。

[0003] 但对于微合金钢、碳含量在0.4～0.55尤其同时含有Cr、Mn等元素的钢、Al和N含量比较高的钢，目前在热送工艺状况下，铸坯表面晶界上会析出氮化铝、氮化硼等氮化物和碳氮化物等析出物，从而严重降低铸坯表面组织的塑性，引起裂纹敏感，后期在加热或者轧制过程中，出现表面裂纹，而导致终材质量不合格。所以目前微合金钢等裂纹敏感钢种热装热送比例都很低，小于20％，更无法实现直接轧制。

[0004] 目前，微合金钢等裂纹敏感钢种的生产一般都采用缓冷甚至坑冷的方式，也有在连铸切割后采用表面淬冷技术能从机理上解决热装热送过程中铸坯表面裂纹发生，已经相关设备。对于缓冷甚至坑冷的方式，生产周期、热量损失、加热时间长等因素导致生产成本比较高，大大影响生产率。

[0005] 而对于采用表面淬冷技术，由于未能解决淬冷工艺设计思路，比如针对某个钢种，淬冷位置、淬冷深度、具体淬冷工艺标准等，导致淬冷设备使用率低，甚至并没有使用而废弃，并没有起到提高微合金钢热送比例的作用；同时也没有精确成熟系统的工艺模型来指导淬冷组织预测和淬冷工艺设计。

发明内容

[0006] 鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种铸坯淬冷工艺的制定方法，以解决目前的在现有技术中，缺少一种能够精确预测淬冷组织和制定淬冷工艺的方法等问题。

[0007] 本发明提供一种铸坯淬冷组织的预测方法，包括如下步骤：

[0008] 从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制所述特定点在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线；

[0009] 从所述温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置；

[0010] 将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图；

[0011] 根据所述淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与所述特定点对应的淬冷组织的预测结果。

[0012] 此外，优选的方案是，所述从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制其在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线包括：

[0013] 在铸坯表面至所述铸坯截面的中心之间选取所述特定点；

[0014] 从连铸‑淬冷‑淬冷后过程的温度变化信息中，获取所述特定点的位置变化和温度变化信息；

[0015] 根据所述特定点的位置变化和温度变化信息，以沿拉坯方向所述特定点距离结晶器液面的距离为横坐标，以所述特定点的温度变化为纵坐标绘制所述特定点的温度变化曲线。

[0016] 此外，优选的方案是，在从所述温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的过程中，

[0017] 当铸坯的淬冷开始温度大于A3温度小于50℃，将所述淬冷开始温度作为特征温度；

[0018] 当所述淬冷开始温度小于等于A3温度，将所述A3温度作为特征温度。

[0019] 此外，优选的方案是，所述将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图包括：

[0020] 通过时间坐标转化公式将所述温度变化曲线中的位置横坐标转化为时间横坐标；

[0021] 将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的时间横坐标与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应后，将所述特定点发生奥氏体相变转化的开始位置之后的温度变化曲线与所述过冷奥氏体等温转变TTT曲线绘制在同一图中，得到淬冷组织预测图。

[0022] 此外，优选的方案是，所述时间坐标转化公式为：

[0023] T＝(S‑S1)/V

[0024] 其中，T为时间横坐标上的时刻，S为特定点在温度变化曲线中的位置坐标，S1为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置，V为拉坯的速度。

[0025] 此外，优选的方案是，根据所述淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与所述待测淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织的预测结果包括：

[0026] 获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与所述温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间；

[0027] 根据钢种晶界脆化判断规则和所述晶界脆化时间，判断所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织是否发生晶界脆化；其中，

[0028] 所述钢种晶界脆化判断规则包括：

[0029] 当所述晶界脆化时间小于晶界脆化标准时间，则所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化；

[0030] 当所述晶界脆化时间大于等于所述晶界脆化标准时间，则所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织存在晶界脆化。

[0031] 此外，优选的方案是，在获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与所述温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间的过程中，[0032] 若所述铁素体开始析出曲线与所述温度变化曲线无交点，则所述特定点对应的淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化。

[0033] 此外，优选的方案是，所述晶界脆化标准时间根据钢种设定，设定范围为1.0～8.0min。

[0034] 本发明提供的铸坯淬冷工艺的制定方法，包括如下步骤：

[0035] 按照如上所述的铸坯淬冷组织的预测方法，获取至少两个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果；

[0036] 根据每个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果，获取该淬冷工况时间下最大出现晶界脆化的位置，将该位置距离铸坯表面的距离作为淬冷深度，得到淬冷工况时间与淬冷深度对应数据；

[0037] 根据所述淬冷工况时间与淬冷深度对应数据，得到给定淬冷深度的有效淬冷时间；

[0038] 根据所述给定淬冷深度的有效淬冷时间制定铸坯的淬冷工艺。

[0039] 此外，优选的方案是，所述给定淬冷深度的时间为5mm～15mm。

[0040] 从上面的技术方案可知，本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，通过从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制其在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线；再从温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置；然后将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图；通过根据淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，得到特定点对应的淬冷组织的预测结果。本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法能够获得淬冷后铸坯不同深度处的淬冷组织预测结果；本发明提供的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法基于本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法，得到不同淬冷工况时间与淬冷深度对应数据，然后根据该数据得到淬冷工艺制定需要的各种信息，主要为有效淬冷深度和有效淬冷时间。

[0041] 为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

[0042] 通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

[0043] 图1为根据本发明实施例的铸坯淬冷组织的预测方法的流程图；

[0044] 图2为根据本发明实施例的铸坯淬冷工艺的制定方法的流程图；

[0045] 图3为根据本发明实施例1的在淬冷过程中，在铸坯截面上距离铸坯表面1mm和15mm两个特定点的温度变化趋势及特定点发生奥氏体相变转化示意图；

[0046] 图4为根据本发明实施例1中在铸坯截面上距离铸坯表面1mm和15mm两个特定点的淬冷组织预测图；

[0047] 图5为根据本发明实施例1中获取铁素体析出时间示意图。

[0048] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

[0049] 在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

[0050] 针对前述提出的目前在现有技术中，缺少一种能够精确预测淬冷组织和制定淬冷工艺的方法等问题，提出了一种铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法。

[0051] 以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

[0052] 为了说明本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法，图1示出了根据本发明实施例的铸坯淬冷组织的预测方法的流程。

[0053] 如图1所示，本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法，包括如下步骤：

[0054] S11、从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制特定点在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线。

[0055] 其中，从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制其在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线包括：

[0056] 在铸坯表面至铸坯截面的中心之间选取特定点；

[0057] 从连铸‑淬冷‑淬冷后过程的温度变化信息中，获取特定点的位置变化和温度变化信息；

[0058] 根据特定点的位置变化和温度变化信息，以沿拉坯方向特定点距离结晶器液面的距离为横坐标，以特定点的温度变化为纵坐标绘制特定点的温度变化曲线。

[0059] 具体的，在铸坯淬冷过程中，根据需要预测的铸坯深度处的淬冷组织确定特定点，特定点位于与拉坯方向垂直的铸坯截面上，其距离铸坯表面的距离为待预测的铸坯深度。

[0060] S12、从温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置。

[0061] 其中，在从温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的过程中，

[0062] 当铸坯的淬冷开始温度大于A3温度小于50℃，将淬冷开始温度作为特征温度；

[0063] 当淬冷开始温度小于等于A3温度，将A3温度作为特征温度。

[0064] 具体的，获得铸坯淬冷过程的温度变化数据，以及钢种的过冷奥氏体等温转变曲线(TTT曲线)和钢种氮化物和碳氮化物温度‑时间‑性能曲线(TTP曲线)，以TTT曲线为基础，首先找到要研究的铸坯深度(即特定点)处的温度变化曲线中达到特征温度的位置，特征温度根据根据实际情况确定，为已知量。

[0065] S13、将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图。

[0066] 其中，将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图包括：

[0067] 通过时间坐标转化公式将温度变化曲线中的位置横坐标转化为时间横坐标；

[0068] 将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置的时间横坐标与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应后，将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置之后的温度变化曲线与所述过冷奥氏体等温转变TTT曲线绘制在同一图中，得到淬冷组织预测图。

[0069] 其中，时间坐标转化公式为：

[0070] T＝(S‑S1)/V

[0071] 其中，T为时间横坐标上的时刻，S为特定点在温度变化曲线中的位置坐标，S1为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置，V为拉坯的速度。

[0072] 具体的，特定点的温度变化曲线的横坐标为距离，所以需要根据时间坐标转化公式将温度变化曲线的横坐标转化为时间坐标，再与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置之后的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线画如同一图中，得到淬冷组织预测图。

[0073] S14、根据淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与特定点对应的淬冷组织的预测结果。

[0074] 其中，根据淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，确定与待测淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织的预测结果包括：

[0075] 获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间；

[0076] 根据钢种晶界脆化判断规则和所述晶界脆化时间，判断特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织是否发生晶界脆化；其中，

[0077] 钢种晶界脆化判断规则包括：

[0078] 当晶界脆化时间小于晶界脆化标准时间，则特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化；

[0079] 当晶界脆化时间大于等于晶界脆化标准时间，则所述特定点对应的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织存在晶界脆化。

[0080] 其中，在获取铁素体开始析出曲线和珠光体开始析出曲线分别与温度变化曲线的交点所对应的时刻之间经历的时间，作为晶界脆化时间的过程中，

[0081] 若铁素体开始析出曲线与所述温度变化曲线无交点，则特定点对应的淬冷深度处的铸坯在拉坯方向上的淬冷组织不存在晶界脆化。

[0082] 其中，晶界脆化标准时间根据钢种设定，设定范围为1.0～8.0min。

[0083] 具体的，过冷奥氏体等温转变TTT曲线包括多种元素析出曲线，其中，温度变化曲线从铁素体开始析出曲线到珠光体开始析出温度曲线之间经过的时间，为铁素体在奥氏体晶界析出时间，称为铁素体析出时间，铁素体析出时间越长，在奥氏体晶界析出的铁素体的量就会越多，当达到标准量后就会在奥氏体晶界形成膜状铁素体，因此通过铁素体析出时间和达到晶界膜状铁素体形成标准时间来确定是否晶界脆化。通过对特定点对应的淬冷组织是否发生晶界脆化，得到该特定点对应的淬冷组织的预测结果。

[0084] 为了说明本发明提供的铸坯淬冷工艺的制定方法，图2示出了根据本发明实施例的铸坯淬冷工艺的制定方法的流程。

[0085] 如图2所示，本发明提供的铸坯淬冷工艺的制定方法，包括如下步骤：

[0086] S21、按照如上所述的铸坯淬冷组织的预测方法，获取至少两个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果。

[0087] 具体的，每个淬冷工况时间下根据预测铸坯深度的不同，对应多个不同预测深度的淬冷组织的预测结果，如，在10S时，预测铸坯深度可以是1mm、2mm、3mm等，不同的预测铸坯深度有着不同的预测结果，例如，1mm对应的淬冷组织的预测结果是未发生晶界脆化，而10mm处发生了晶界脆化。

[0088] S22、根据每个淬冷工况时间下铸坯表面到铸坯中心不同位置处淬冷组织的预测结果，获取该淬冷工况时间下最大出现晶界脆化的位置，将该位置距离铸坯表面的距离作为淬冷深度，得到淬冷工况时间与淬冷深度对应数据。

[0089] 具体的，通过上面的方法，得到铸坯从表面到到一定深度内不同位置处是否发生晶界脆化的淬冷组织预测结果，从中获取发生晶界脆化的临界厚度即为淬冷深度。例如在10S钟时，在预测铸坯深度为8mm处未发生晶界脆化，则说明该位置上对应的淬冷组织达到了淬冷效果，而9mm处发生结晶脆化，则说明该位置上对应的淬冷组织没有达到淬冷效果，则将8mm近似作为淬冷深度。

[0090] S23、根据淬冷工况时间与淬冷深度对应数据，得到给定淬冷深度的有效淬冷时间。

[0091] 具体的，当某个淬冷工艺制定时，需要给出打算淬冷的深度，即给定淬冷深度或者是有效淬冷深度，则根据上面获取的数据可得到相应的有效萃取时间，例如，10S对应的淬冷深度为8mm，20S对应的淬冷深度为12mm，给定的淬冷深度或有效的淬冷深度为8mm，那么有效的淬冷深度为10S即可，若给定的淬冷深度为9mm，那么有效淬冷时间为10S‑20S之间。或者反过来，给定有效的淬冷时间，确定有效淬冷深度，与上述相似，不再赘述。

[0092] S24、根据给定淬冷深度的有效淬冷时间制定铸坯的淬冷工艺。

[0093] 具体的，一般铸坯淬冷工艺的制定包括有效淬冷时间和有效淬冷深度，根据上面的内容即可确定，制定出合理的淬冷工艺。

[0094] 优选的，给定淬冷深度的时间为5mm～15mm。

[0095] 为了更好的说明本发明所提供的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，提供以下具体实施例，如下：

[0096] 实施例1

[0097] 为了说明本发明实施例1提供的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，图3示出了根据本发明实施例1的在淬冷过程中，在铸坯截面上距离铸坯表面1mm和15mm两个特定点的温度变化趋势及特定点发生奥氏体相变转化示意图；图4示出了根据本发明实施例1中在铸坯截面上距离铸坯表面1mm和15mm两个特定点的淬冷组织预测图；图5示出了根据本发明实施例1中获取铁素体析出时间示意图。

[0098] 如图3至图5共同所示，采用本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法对在铸坯截面上距离铸坯表面1mm和15mm两个特定点对应的淬冷组织的预测和基于预测方法的工艺制定。

[0099] 以某钢厂180mm×180mm小方坯连铸为主，钢种以40Cr为例，铸坯要进行直接热送，由于传统工艺上直接热送很容易导致表面晶界微裂纹，所以配置了表面淬冷技术。淬冷采用箱式冷却，当铸坯切割后，通过吊装的方式放入淬冷箱中进行淬冷。本铸机40Cr生产拉速为1.4m/min，切割位置在25m处，将切割后铸坯按照时间等效到铸流延续的距离坐标内。

[0100] 淬冷前后铸坯不同位置处的温度变化如图3所示，通过模型和实测的本40Cr钢种的A3温度为778℃，在图3中，将钢种的A3温度作为特征温度，可以得到距离表面1mm处铸坯奥氏体相变转化开始位置在29.12m，距离表面15mm处铸坯奥氏体相变转化开始位置在29.65m。

[0101] 由于淬冷过程温度变化很快，因此上特征温度的选择可以在一定范围内进行，就图3所示，距离表面1mm处铸坯的奥氏体相变转化开始位置可以简化的选择为淬冷开始位置，即距离表面1mm处铸坯温度出现明显淬冷转折点对应的位置；距离表面15mm处铸坯的奥氏体相变转化开始位置可以简化的选择为温度出现淬冷转折点对应的位置，也可以简化的选择为和1mm处铸坯相同的奥氏体相变转化开始位置。

[0102] 将图3中距离表面1mm和15mm处铸坯在奥氏体相变转化开始位置后续的温度转化成时间坐标，和40Cr钢种的TTT曲线画入同一张图中，如图4所示。

[0103] 从图4中可以预测铸坯不同深度位置上淬冷后的组织，可以看出：距离表面1mm处铸坯组织为马氏体+贝氏体+铁素体+珠光体，温度曲线未和铁素体开始析出曲线交汇，因此肯定不存在膜状铁素体，和晶界脆化的问题，也就是说，经过淬冷工艺后，消除了距离表面1mm处铸坯组织的晶界脆化问题；而距离表面15mm处铸坯组织为铁素体+珠光体，并且温度曲线和铁素体开始析出曲线以及珠光体开始析出曲线都有交汇，有铁素体析出时间，至于是否一定存在晶界膜状铁素体，还需要进行更详细的判断。

[0104] 图5中，将针对距离表面15mm处铸坯温度曲线，从和铁素体开始析出曲线以及珠光体开始析出曲线交汇的时间间隔，即为铁素体析出时间，图中具体为0.85min到1.95min，铁素体析出时间为1.1min。

[0105] 显然，如果此钢种晶界膜状铁素体形成标准时间是1min，则距离表面15mm处铸坯存在晶界脆化；如果此钢种晶界膜状铁素体形成标准时间是2min，则距离表面15mm处铸坯不存在晶界脆化。

[0106] 依据本实施例展示的发明的铸坯淬冷组织的预测方法，可以得到任何一个淬冷工艺下，铸坯从表面到中心不同深度位置组织是否脆化，因此可以得出此工艺对应的有效淬冷厚度。比如距离表面14mm的铸坯没有晶界脆化，而距离表面15mm的铸坯发生了晶界脆化，那说明此淬冷工艺下有效淬冷深度为14mm。

[0107] 再进一步，依据本实施例展示的发明的铸坯淬冷组织的预测方法，可以得到不同淬冷时间(每种淬冷时间即一种淬冷工艺)的淬冷深度，在知道淬冷深度的工艺要求情况下，可以反过来确定淬冷工艺时间。比如通过本发明方法，得到淬冷15S淬冷深度为6mm、淬冷20S淬冷深度为10mm、淬冷30S淬冷深度为13mm、淬冷40S淬冷深度为16mm，如果工艺上要求淬冷深度必须大于10mm，则淬冷时间必须大于20S才能满足淬冷深度的要求。

[0108] 通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，通过从与拉坯方向垂直的铸坯截面上选取特定点，并绘制其在连铸‑淬冷‑淬冷后过程中的温度变化曲线；再从温度变化曲线中，获取与特征温度对应的位置，将该位置作为特定点发生奥氏体相变转化的开始位置；然后将特定点发生奥氏体相变转化的开始位置与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的0时刻对应，得到淬冷组织预测图；通过根据淬冷组织预测图中特定点的温度变化曲线与过冷奥氏体等温转变TTT曲线的交点位置，得到特定点对应的淬冷组织的预测结果。本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法能够获得淬冷后铸坯不同深度处的淬冷组织预测结果；本发明提供的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法基于本发明提供的铸坯淬冷组织的预测方法，得到不同淬冷工况时间与淬冷深度对应数据，然后根据该数据得到淬冷工艺制定需要的各种信息，主要为有效淬冷深度和有效淬冷时间。

[0109] 如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的铸坯淬冷组织的预测方法及铸坯淬冷工艺的制定方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。