《表1 中碳钢SS400成分表（质量分数）》

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《高拉速薄板坯连铸中碳钢保护渣开发与应用》

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中碳钢SS400的成分如表1所示。为分析中碳钢钢种的凝固特性，利用FactSage热力学软件对该钢种的平衡相图进行了分析，如图1所示。由图1可知，该钢种的液相线温度约为1 518℃。碳质量分数为0.18%～0.22%范围时，随着温度的降低，中碳钢SS400的凝固模式为L→L+δ→L+γ+δ→L+γ→γ。虽然该钢种的碳含量躲过了包晶点，但在此凝固模式下仍然发生了包晶反应，由于反应前的δ相较少，液相较多，所以在包晶反应结束后，仍残留一定量的液相，这部分液相在随后的冷却过程中结晶为奥氏体。铁素体属于体心立方，奥氏体属于面心立方，奥氏体的致密度要比铁素体高，而奥氏体的体积要小于铁素体，所以当发生上述反应后，结晶器弯月面以下50 mm区域晶粒粗大，初生坯壳收缩大。由于发生包晶反应后仍含有一部分液相，在常规拉速下，液相的流动可以适当弥补一部分由相变引起的体积收缩，因此由初生坯壳生长引起的体积收缩不是很明显；而在高拉速条件下，坯壳温度高，强度下降，同时相变收缩作用区域延长，坯壳刚度减小，此外，结晶器漏斗区的形状变化也增加了坯壳的受力变形，导致初生坯壳生长不均匀性进一步凸显，最易产生纵裂纹，这就是高拉速薄板坯中碳钢裂纹敏感的主要原因。此时，若保护渣未能均匀流入或传热控制能力不足，极易引起连铸坯表面纵裂缺陷。