鋼的高溫力學性能通常指在溫度和力的共同作用下，鋼的應變、應變速率和應力之間的關系，主要表現(xiàn)為高溫下（600℃以上）鋼的零強度溫度（ZST）、零塑性溫度（ZDT），鋼的蠕變性能以及斷裂后對應的組織等。
20世紀70年代以來，許多學者系統(tǒng)地研究了鋼的高溫力學性能，結果表明：在鋼的熔點至600℃的溫度區(qū)間內存在三個明顯的脆性溫度區(qū)。第I脆性區(qū)的溫度范圍為Tm～1200℃，第II脆性區(qū)的溫度范圍為1200～900℃，第III脆性區(qū)的溫度范圍為900～600℃。但是，由于鋼的化學成分、應變速率的不同，三個脆性區(qū)可能不會同時出現(xiàn)，而且還可能發(fā)生重疊。
?。?）第I脆性區(qū)
在鋼液凝固過程中，當溫度低于液相線溫度時，鋼液中開始出現(xiàn)凝固相。在固相線溫度以上20～30℃時，晶體開始能夠傳遞微小的拉伸力，表現(xiàn)出微弱的強度，此時的溫度定義為零強度溫度（ZST）。溫度繼續(xù)下降，鋼（固相和液相的混合體）能夠承受的拉伸力有所增加，但表征鋼塑性的面縮率（RA）仍然為零。當溫度在固相線溫度以下40～50℃時，塑性才開始好轉，表現(xiàn)為面縮率大于零，此時的溫度定義為零塑性溫度（ZDT）。
ZST 和ZDT 是衡量鋼的高溫力學性能的重要參數(shù)，它們表征了坯殼凝固前沿附近抵抗裂紋的能力。ZDT 和ZST 越低，則裂紋敏感性越高。Geon Shin等人的研究表明：同一鋼種的ZST 高于ZDT；采用加熱方式測得的ZDT、ZST 要高于冷卻方式測得的數(shù)據(jù)；ZDT 溫度時鋼中的液相約占10%。
第I 脆性區(qū)的脆性斷裂主要是沿樹枝晶之間展開，其特征是：（1）O、S和P 等雜質元素的含量增大，ZST 和ZDT 降低，脆性區(qū)向低溫處延伸；（2）鋼的延塑性與應變速率無關。
（2）第II 脆性區(qū)
第Ⅱ脆性區(qū)的特征是脆化程度與應變速率成正比，當應變速率小于5-2/s時，幾乎不會產生脆化。在連鑄過程中，鑄坯的彎曲、矯直以及鼓肚變形的應變速率均小于5-2/s，因此，第II 脆性區(qū)與連鑄過程關系不大。
?。?）第III 脆性區(qū)
第III 脆性溫度區(qū)(約900～600℃)主要在比較低的應變速率(小于5-2/s)下出現(xiàn)，所以連鑄過程中產生的裂紋與第III 脆性區(qū)有著密切的關系。
第III脆性溫度區(qū)由于發(fā)生奧氏體向鐵素體的轉變，因此可分為奧氏體單相區(qū)的脆化和奧氏體＋鐵素體兩相區(qū)的脆化。第III脆性區(qū)的特征：脆化程度與應變速率成反比，面縮率隨著應變速率的增大而增加；初生奧氏體晶粒越大，鋼的塑性越低；減小冷卻速率可以減少沿奧氏體晶界動態(tài)析出物的數(shù)量，從而改善鋼的高溫塑性。
——本文摘自論文文獻綜述
冀公網安備13050002001422號