(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210987468.9 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 龙木军　艾松元　陈登福　张浩浩　 段华美　 (51)Int.Cl. B22D 11/16(2006.01) B22D 11/22(2006.01) G01N 25/16(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种连铸全冷速条件下铸坯裂纹敏感温度 区及相分数的预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种连铸全冷速条件下铸坯 裂纹敏感温度区及相分数的预测方法， 基于低冷 速范围内有限个不同测试冷速下的热膨胀测试， 结合数据分析和相关技术手段， 可以快速、 简单、 准确的预测连铸生产过程所有可能出现的冷速 条件下， 连铸坯在奥氏体分解过程任意温度下的 相组成和相分数、 奥氏体分解结束后的组织组 成、 裂纹敏感温度区等关键信息， 填补了任意冷 速下连铸坯裂纹敏感温度区及相分数预测的空 白， 对钢铁连铸生产过程的所有钢种均具有普适 性、 可移植性和参考价值， 为连铸过程铸坯质量 的调控及连铸生产工艺 参数的优化 提供了依据。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 115383070 A 2022.11.25 CN 115383070 A 1.一种连铸全冷速条件下铸坯裂纹敏感温度区及相分数的预测方法， 其特征在于， 包 含如下步骤： 步骤1)： 相对热膨胀量(dL/L0)及线性热膨胀系数( β )的测试 采用CR,i表示第i个测试冷速， 测试冷速的数量 为n， 则测试冷速表示 为： CR,1,...,CR,i,...,CR,n i＝1,2,3,. ..,n                      (1) 通过热膨胀仪逐次测试得到n个不同冷速下连铸坯试样的相对热膨胀量(dL/L0)‑温度 (T)、 线性热膨胀系数( β ) ‑温度(T)的变化， L 为试样的实时长度， L0是试样初始长度； 步骤2)： 线性热膨胀系数( β ) ‑温度(T)曲线的分峰处 理及特征温度的获取 根据步骤1)得到的第i个测试冷速CR,i下的线性热膨胀系数( βi)‑温度(Ti)曲线， 采用数 据分析软件Ori gin中内置的Gaussian函数对第i个测试冷速下的βi‑Ti曲线进行分 峰处理， 要求原始峰数据与拟合峰数据之间的高度和宽度误差控制在5.0％以内， 其余测试冷速下 采用相同的方法， 得到 了所有n个测试冷速下的5组特 征温度： 步骤3)： 特 征温度的拟合及奥氏体分解温度区间ΔT的计算 根据步骤2)中得到的n个测试冷速下的特征温度， 采用同一函数形式对特征温度Ar3、 Aint、 Apf与冷却速率CR的关系进行拟合， 结果分别表示为Ar3(CR)、 Aint(CR)、 Apf(CR)的形式， 并 采用公式(3)计算奥氏体分解的温度区间ΔT： ΔT＝Ar3(CR)‑Apf(CR)                            (3) 步骤4)： 测试冷速下铁素体相分数 珠光体相分数 及奥氏体相分数 的确定 对步骤2)中第i个测试冷速 下拟合得到的独立峰进行积分， 根据 积分结果与总面积Si的 比值， 通过公式(4)可以得到第i个测试冷速下的铁素体相分数 珠光体相分数 及奥氏体相分数 随温度T的变 化， 式中总面积 等于各独 立峰面积之 和， 可由步骤2)直接得到： 采用同样的方式， 可以得到n个测试冷速下的结果， 如式(5)所示：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115383070 A 2步骤5)： 连铸生产过程任意冷速下奥氏体相分数 的确定 对步骤4)中得到的第i个测试冷速CR,i下的奥氏体相分数 进行离散化处理， 离 散化过程如公式(6)所示: 在离散化过程中， 整个奥氏体相分数离散化后得到的相分数数量为m个， 第j个奥氏体 相分数fγ,j对应的离散化温度为 离散化的区间增量Δfγ＝fγ,i‑fγ,i‑1,其中fγ,1＝0, 0≤fγ,j≤100％,fγ,m＝100％， 则n个测试冷速下的离 散化坐标如表1所示： 表1n个测试冷速下的离 散化坐标及任意冷速 CR下奥氏体相分数与温度的变化 采用同一函数形式， 分别对每个奥氏体相分数下对应的离散化温度与冷速的关系 进行 拟 合 ，得 到 m 个 不 同 奥 氏 体 相 分 数 下 离 散 化 温 度 与 冷 速 的 函 数 关 系 将任意冷速 CR带入上述m个函数表达式， 得到奥氏体相分数 为fγ,1,...,fγ,j,...,fγ,m时对应的坐标 进而确定任意冷速 CR下的奥氏体相分数 随温度的变化关系； 步骤6)： 连铸生产过程任意冷速下铁素体相分数 珠光体相 分数 铸 坯最终组织组成、 组织含量 及 的确定 根 据 步 骤 3) ， 计 算 出 任 意 冷 速 CR下的 特 征 温 度 则权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115383070 A 3