高碳钢方坯碳锰元素纵向分布及机理

高碳钢具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限，被广泛应用于化工、机械、船舶铁路等领域。但是，由于钢中碳元素质量分数较高、分配系数低，造成高碳钢的凝固区间大，从而产生偏析、疏松和缩孔等缺陷。因此，研究高碳钢中的碳等偏析元素分布特征，对于提高此类钢种的质量显得十分重要。

重庆大学的学者为降低高碳钢连铸方坯中偏析元素（碳、锰）沿拉坯方向分布的不均匀性，对70高碳钢(w([C])＝0.7%)连铸方坯（170mm×170mm）拉坯方向碳、锰元素的分布特征及机理展开研究。在连铸坯中心纵断面的柱状晶区、混晶区与等轴晶区的代表位置，对碳、锰元素分布进行测量。研究结果表明，70高碳钢连铸方坯中心纵断面沿拉坯方向碳、锰元素的分布存在明显波动，且碳元素的波动程度大于锰元素；强冷工艺下，在不同位置碳、锰元素分布变得更为均匀的同时，其质量分数沿拉坯方向的波动程度也有所降低；在柱状晶区、混晶区和等轴晶区，碳元素质量分数沿拉坯方向的波动程度与二次枝晶间距之间均有一致的对应关系，即后者越小，前者也越小。