在(zai)進(jin)(jin)行電化學(xue)萃取及(ji)隨(sui)后(hou)(hou)的測(ce)定前，先稱試(shi)樣(yang)重(zhong)量(liang)，隨(sui)后(hou)(hou)充分(fen)過(guo)濾試(shi)樣(yang)，從(cong)合金析(xi)(xi)出物中分(fen)離出溶(rong)解(jie)(jie)的鋼基體。在(zai)進(jin)(jin)行化學(xue)分(fen)析(xi)(xi)前，在(zai)第二(er)種溶(rong)液(ye)中溶(rong)解(jie)(jie)析(xi)(xi)出物殘(can)渣及(ji)過(guo)濾紙(zhi)。完成(cheng)化學(xue)萃取和(he)析(xi)(xi)出物溶(rong)解(jie)(jie)后(hou)(hou)，利用去離子(zi)水稀釋每(mei)種溶(rong)液(ye)，隨(sui)后(hou)(hou)進(jin)(jin)行ICP-AES分(fen)析(xi)(xi)，計算由ICP-AES測(ce)定的鈮量(liang)。

　　初步淬火試驗

　　從鑄(zhu)機(ji)底部切取(qu)一(yi)塊(kuai)CMn(VNb)耐磨板鑄(zhu)坯(pi)(pi)：該鋼(gang)含中(zhong)(zhong)等Nb和V，含量(liang)分(fen)(fen)(fen)別為(wei)0.04%和0.047%，專門選擇這種鋼(gang)是(shi)由于其添(tian)加了V元素。通常認為(wei)V在(zai)連鑄(zhu)過程中(zhong)(zhong)一(yi)直保持固溶(rong)(rong)狀(zhuang)態，對鑄(zhu)坯(pi)(pi)塊(kuai)進行淬火(huo)(huo)后(hou)，如果(guo)所有的(de)(de)(de)V都保持固溶(rong)(rong)，則(ze)認為(wei)淬火(huo)(huo)充分(fen)(fen)(fen)。在(zai)準備冶煉試(shi)驗(yan)用(yong)鋼(gang)前，為(wei)了驗(yan)證試(shi)樣(yang)(yang)準備和淬火(huo)(huo)技術的(de)(de)(de)可行性，采用(yong)電化學萃取(qu)方(fang)法定(ding)量(liang)測定(ding)了固溶(rong)(rong)釩及(ji)析(xi)出(chu)釩量(liang)。切下來(lai)的(de)(de)(de)鑄(zhu)坯(pi)(pi)尺寸(cun)(cun)(cun)約為(wei)1500mm×700mm×50mm，鑄(zhu)坯(pi)(pi)經剪切后(hou)放在(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)不停(ting)地(di)攪(jiao)動，進行淬火(huo)(huo)。鑄(zhu)坯(pi)(pi)塊(kuai)原始(shi)終尺寸(cun)(cun)(cun)，為(wei)了方(fang)便操作，從中(zhong)(zhong)切下長(chang)127mm、寬1500mm的(de)(de)(de)長(chang)條(tiao)試(shi)樣(yang)(yang)。隨(sui)后(hou)，127mm的(de)(de)(de)長(chang)條(tiao)樣(yang)(yang)剪切成(cheng)5個(ge)(ge)獨立的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)，每個(ge)(ge)試(shi)樣(yang)(yang)尺寸(cun)(cun)(cun)為(wei)300mm×127mm×50mm。初步試(shi)驗(yan)用(yong)樣(yang)(yang)品(pin)位置所示(shi)。檢驗(yan)了鑄(zhu)坯(pi)(pi)上三個(ge)(ge)不同位置，圓圈部分(fen)(fen)(fen)樣(yang)(yang)品(pin)用(yong)來(lai)獲取(qu)三個(ge)(ge)取(qu)樣(yang)(yang)位置，位置A、B和C是(shi)從距離鑄(zhu)機(ji)邊部305mm的(de)(de)(de)鑄(zhu)坯(pi)(pi)上截(jie)取(qu)的(de)(de)(de)。

　　選擇樣品(pin)A、B和C等(deng)三(san)個特(te)殊的(de)位置，目的(de)是確(que)定(ding)在(zai)鑄(zhu)坯(pi)溫度不同(tong)(tong)處（也就是熱軋前不同(tong)(tong)的(de)凝固制度）微合金元(yuan)素析出(chu)趨勢。樣品(pin)A位于薄(bo)板坯(pi)表(biao)(biao)面，B代表(biao)(biao)鑄(zhu)坯(pi)中(zhong)心線，而C為鑄(zhu)坯(pi)上表(biao)(biao)面下方(fang)(fang)約13mm處的(de)柱狀晶區。初步試(shi)驗的(de)目的(de)僅(jin)是確(que)定(ding)在(zai)連鑄(zhu)過程(cheng)中(zhong)試(shi)樣準備方(fang)(fang)法是否(fou)可行。

　　Nb的(de)(de)析(xi)出(chu)分析(xi)不(bu)是淬火試驗(yan)的(de)(de)重點，對此(ci)耐磨板僅給出(chu)V的(de)(de)溶(rong)解析(xi)出(chu)行為。每個(ge)位置測(ce)試一個(ge)樣品，從ICP-AES結(jie)果可以得(de)出(chu)這樣的(de)(de)結(jie)論：事實上鑄坯樣所有的(de)(de)釩(fan)都是固溶(rong)在(zai)基(ji)體中，在(zai)淬火過程(cheng)中沒(mei)有發(fa)生由于(yu)試樣準備(bei)(bei)而出(chu)現V的(de)(de)提前(qian)析(xi)出(chu)。因此(ci)，用于(yu)試樣準備(bei)(bei)的(de)(de)淬火方法(fa)認為是可行的(de)(de)。

　　在采用CMn(VNb)耐磨板驗(yan)證(zheng)淬(cui)火方(fang)法可行(xing)后，冶(ye)煉了低(di)、中、高Nb含量(liang)(liang)而(er)C、Mn、Si、Al及(ji)(ji)N處(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)同(tong)(tong)(tong)(tong)一水平的(de)(de)(de)(de)三(san)爐鋼(gang)(gang)。設(she)計這(zhe)三(san)種成(cheng)分(fen)鋼(gang)(gang)，目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)確定(ding)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)在(zai)(zai)進入熱(re)軋(ya)機(ji)前(qian)(qian)，在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)置（也就是(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)溫(wen)度(du)處(chu)(chu)）及(ji)(ji)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)合金含量(liang)(liang)下(xia)(xia)Nb的(de)(de)(de)(de)析出(chu)行(xing)為。三(san)種鋼(gang)(gang)依次連鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)，保證(zheng)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造工藝參(can)數相同(tong)(tong)(tong)(tong)。對每一種鋼(gang)(gang)，從鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)底(di)部(bu)及(ji)(ji)進軋(ya)機(ji)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)料上取樣(yang)。采用(yong)淬(cui)火試驗(yan)試樣(yang)準(zhun)備方(fang)法來(lai)進行(xing)研究鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)樣(yang)品準(zhun)備。切(qie)下(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)尺寸約(yue)(yue)(yue)為1500mm×700mm×50mm。在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)底(di)部(bu)的(de)(de)(de)(de)薄板坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)溫(wen)度(du)約(yue)(yue)(yue)800℃，進軋(ya)機(ji)前(qian)(qian)在(zai)(zai)隧(sui)道爐出(chu)口處(chu)(chu)溫(wen)度(du)約(yue)(yue)(yue)1050℃。對于(yu)(yu)(yu)鈮的(de)(de)(de)(de)析出(chu)，了解鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)置的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)差異及(ji)(ji)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)速率的(de)(de)(de)(de)影(ying)響尤為重要(yao)，合金成(cheng)分(fen)和鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)機(ji)二(er)冷(leng)區(qu)(qu)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響是(shi)本(ben)研究的(de)(de)(de)(de)重點。研究并確定(ding)連續鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)上不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)區(qu)(qu)域鈮的(de)(de)(de)(de)析出(chu)行(xing)為，這(zhe)些區(qu)(qu)域包括表面(mian)(mian)急冷(leng)區(qu)(qu)、柱(zhu)狀晶(jing)(jing)區(qu)(qu)和中心(xin)(xin)等軸(zhou)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)。在(zai)(zai)薄板坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)連鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)過程中，首先在(zai)(zai)結晶(jing)(jing)器周圍的(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)方(fang)沿(yan)結晶(jing)(jing)器壁形成(cheng)固(gu)(gu)相，這(zhe)層為鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)殼(ke)(ke)(ke)。從新形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)殼(ke)(ke)(ke)開始，凝(ning)(ning)固(gu)(gu)過程沿(yan)垂(chui)直于(yu)(yu)(yu)固(gu)(gu)態外(wai)殼(ke)(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向不(bu)(bu)(bu)斷進行(xing)，隨(sui)著(zhu)時間的(de)(de)(de)(de)推移(yi)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)殼(ke)(ke)(ke)厚度(du)增加(jia)而(er)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)內(nei)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)速率降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)。凝(ning)(ning)固(gu)(gu)速率降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)是(shi)由于(yu)(yu)(yu)外(wai)殼(ke)(ke)(ke)阻礙了熱(re)流從芯(xin)部(bu)向外(wai)傳遞。鋼(gang)(gang)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)在(zai)(zai)快速凝(ning)(ning)固(gu)(gu)及(ji)(ji)溫(wen)度(du)梯度(du)大的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，形成(cheng)急冷(leng)區(qu)(qu)；而(er)柱(zhu)狀晶(jing)(jing)區(qu)(qu)是(shi)由于(yu)(yu)(yu)從鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)外(wai)殼(ke)(ke)(ke)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)體垂(chui)直于(yu)(yu)(yu)等軸(zhou)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)向內(nei)定(ding)向長大而(er)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)；等軸(zhou)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)位(wei)于(yu)(yu)(yu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)中心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)位(wei)置，此處(chu)(chu)發生(sheng)(sheng)了等軸(zhou)晶(jing)(jing)生(sheng)(sheng)長，這(zhe)是(shi)由于(yu)(yu)(yu)隨(sui)著(zhu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)殼(ke)(ke)(ke)厚度(du)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)及(ji)(ji)冷(leng)卻速率的(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)芯(xin)部(bu)未凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)水內(nei)發生(sheng)(sheng)獨立(li)的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)態晶(jing)(jing)體長大的(de)(de)(de)(de)結果(guo)。不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)及(ji)(ji)分(fen)布受連鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)工藝的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。如果(guo)拉坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)速度(du)和鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)坯(pi)(pi)(pi)(pi)(pi)厚度(du)合適，則可能不(bu)(bu)(bu)存(cun)在(zai)(zai)中間等軸(zhou)晶(jing)(jing)區(qu)(qu)。

　　由(you)于(yu)在凝(ning)固(gu)過程中溶質分配效應(ying)，處在鋼坯(pi)中心(xin)的(de)(de)最后未凝(ning)固(gu)的(de)(de)鋼水(shui)認為富含合(he)(he)金(jin)(jin)，高的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)含量(liang)導(dao)致形(xing)成中心(xin)線偏(pian)析(xi)(xi)區，合(he)(he)金(jin)(jin)富集區也可能引起微(wei)觀組織不(bu)均(jun)勻。選(xuan)擇用來測定試驗用CMn(Nb)鋼的(de)(de)三個分開的(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，也是考慮到(dao)了(le)在鑄(zhu)坯(pi)上不(bu)同位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)間的(de)(de)溫度差異、不(bu)同的(de)(de)凝(ning)固(gu)速率和合(he)(he)金(jin)(jin)偏(pian)析(xi)(xi)的(de)(de)影響。位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)A接近鑄(zhu)坯(pi)角(jiao)部，用以觀察(cha)微(wei)合(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)在鑄(zhu)坯(pi)邊部的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)程度。位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)B位(wei)(wei)于(yu)中心(xin)線區域，在這個位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)取樣將(jiang)有(you)助于(yu)測定保持在最終的(de)(de)鋼水(shui)中合(he)(he)金(jin)(jin)濃度以及(ji)相應(ying)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)析(xi)(xi)出(chu)程度。位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)C位(wei)(wei)于(yu)柱狀(zhuang)晶區。比(bi)較樣品A、B和C的(de)(de)結果，將(jiang)獲得在鑄(zhu)坯(pi)不(bu)同位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)冷卻速率和溫度對微(wei)合(he)(he)金(jin)(jin)析(xi)(xi)出(chu)的(de)(de)影響。

鏈(lian)接：耐磨板(ban)熱(re)裝(zhuang)板(ban)坯(pi)中(zhong)微(wei)合(he)金元素析(xi)出行(xing)為研究（一）