高强度螺纹钢铸坯表面裂纹原因分析及控制

对采用转炉-精炼-连铸(全水型连铸机)工艺路线生产出的高强度螺纹HRB600(E)钢铸坯角部横裂纹进行了研究。结果表明:HRB600(E)铸坯角部横裂纹形成于结晶器。研究认为采用弱冷方式、控制浇铸速度、选用合理保护渣、合理二冷分配比等方式可有效解决铸坯角部横裂纹。工艺优化后铸坯角部横裂纹基本消除,且轧材无翘皮、结疤等质量缺陷。     

低合金钢铸坯质量控制技术研究

针对攀钢低合金钢生产过程中铸坯出现的角部横裂纹缺陷,通过优化结晶器冷却制度和保护渣,形成了低合金钢铸坯角部横裂纹缺陷的综合控制技术。试验结果表明,低合金钢铸坯角部横裂纹缺陷得到了明显改善,并消除了由此引起的热轧板卷表面线纹和起皮缺陷,缺陷发生率由原来的100%降至5.58%,因铸坯角横裂缺陷造成热轧板卷降级改判率由7.2%降至0.74%。     

微合金钢铸坯角部横裂纹控制技术的应用

微合金钢在凝固过程裂纹敏感性高,连铸坯角部极易产生横裂纹,严重影响铸坯热送和轧制卷板的表面质量。研究了角部裂纹在凝固过程中的产生机制:碳氮化物沿晶界析出,脆化晶界;沿粗大奥氏体晶粒晶界形成铁素体膜,降低晶界强度,铸坯弯曲矫直区过程产生角横裂纹。设计了新型内凸曲面窄侧结晶器和铸坯宽、窄侧足辊区强控冷装置,解决了铸坯角部晶粒初凝细化及后续粗化生长的难题,进一步细化了铸坯角部组织晶粒度,明显提高了铸坯角部组织的塑性,从而降低连铸坯角部裂纹敏感性,控制了微合金钢连铸坯角部裂纹产生。     

货运机车制动梁用15Mn2CrVNb钢方坯角部横裂纹研究

本文对15Mn2CrVNb制动梁用钢的铸坯角横裂纹缺陷进行了研究,研究认为铸坯角横裂纹的形成温度为870～900℃,在这一温度条件下Nb、V等C、N化物析出以及铁素体在奥氏体晶界析出引起的奥氏体晶界脆化是裂纹形成的内部原因,而铸坯矫直过程中内弧侧的张应力是裂纹形成的外部原因,实践表明提高连铸坯的角部温度能够有效的避免铸坯角横裂纹的产生。     

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针对管线钢L245钢在太钢炼钢二厂北区3号宽板坯铸机生产时铸坯角部经常出现横裂纹,造成其热轧后卷板边部存在裂纹缺陷,利用Gleeble-3800型热/力学模拟试验机对管线钢L245钢进行了高温面塑率及高温强度的测试,并用扫描电镜对测试试样断口形貌进行观察.从试验结果分析认为:管线钢1245钢的化学成分设计决定其对裂纹的敏感性,由于第Ⅲ区脆性温度区间的高温面塑率低导致其在连铸过程铸坯冷却或受力不均衡情况下铸坯角部裂纹的发生.为要避免铸坯角部横裂纹的产生,在连铸坯矫直时,其角部温度应避开第Ⅲ区脆性温度区间.     

邯钢C、Si、Mn、Nb钢中厚板边裂控制

通过对含铌钢边裂进行系统研究发现,铸坯在二冷区矫直时温度处于低塑性区域是铸坯角部横裂纹产生的主要原因,对中厚板边部质量造成严重影响。通过优化含铌钢酸溶铝与氮含量,以及对连铸二冷优化,提高铸坯边部温度等措施,有效地控制了边裂的产生。     

倒角结晶器技术开发及应用

京唐生产铌、钒、钛微合金化钢时,铸坯的角部横裂纹缺陷率无法得到稳定控制,严重时缺陷率达到10%以上。为了保证轧制效果,只能对板坯进行离线切角处理。为有效控制铸坯角部缺陷问题,京唐公司开发了倒角结晶器技术,通过长期实践应用证明,铸坯角部横裂缺陷得到有效控制,且轧制后,热轧板卷的边部细线发生率也有明显降低。     

J55套管钢铸坯角部横裂纹成因与防止措施

对马钢板坯铸机生产的 J55套管钢铸坯角部横裂纹成因与防止措施进行了探讨,并简述了相关试验情况。     

S355J2钢板坯角部横裂纹成因及控制

针对S355J2钢连铸坯角部横裂纹,现场取样,利用扫描电镜、能谱仪等检测手段分别从裂纹形貌、夹杂物的组成及分布等方面进行分析;同时采用辐射温度计对连铸坯矫直段角部温度进行现场测量。结果表明,裂纹主要分为非封闭的主裂纹和许多细小的封闭裂纹,主裂纹内含有Al、Ca、Mg等氧化物夹杂,且裂纹已经被氧化;细小的封闭裂纹中有保护渣成分,说明钢液在凝固过程有保护渣卷入。夹杂物聚集导致连铸坯在矫直阶段因内弧受到拉应力作用而产生应力集中,成为横裂纹出现的内因。铸坯矫直段角部及其附近温度为850℃左右,处于第三脆性区,成为横裂纹产生的主要原因。优化保护渣制度和炼钢工艺可避免卷渣行为的发生;采用倒角结晶器可使角部温度避开第三脆性区。     

帘线钢小方坯82A铸坯表面和内部缺陷分析

帘线钢的表面裂纹缺陷和中心偏析是影响铸坯质量的关键因素。采用了铸坯表面宏观缺陷分析、裂纹微观形貌表征、Gleeble高温力学性能、中心偏析等检测手段,对帘线钢82A断面150 mm×150 mm小方坯在稳态和非稳态浇铸条件下,铸坯表面和内部质量缺陷进行了分析。结果表明,铸坯振痕间距为13 mm,角部出现振痕紊乱;非稳态铸坯表面振痕波谷和凹坑处均发现了明显的横裂纹,而稳态样品则未见明显的表面横裂纹。铸坯内部沿着中心缩孔有长约55 mm中心裂纹,铸坯平均中心碳偏析指数达到1.09。根据该钢种的高温力学性能并结合裂纹形貌分析,非稳态下铸坯表面易冷却不均,造成局部温度在弯曲矫直时处于第Ⅲ脆性温度区;内部中心裂纹表面出现明显的液膜,在第Ⅰ脆性区凝固阶段产生。     

连铸坯角部横裂纹在轧后钢板边部演化研究

对板坯角横裂纹在轧后钢板边部的延展行为进行了实验室和工业试验研究。得出:随着钢板轧制厚度的增加,铸坯角部横裂纹沿宽度方向延展有加重的趋势;轧制规格相对较薄的钢板的裂纹极微小,有被"撵平"的趋势;毛边钢板的安全切边量为35 mm。     

首钢京唐管线钢边部缺陷原因与对策

管线钢热轧板卷有"边裂"缺陷,边裂均发生在对应铸坯的下表面,利用金相显微镜、扫描电子显微镜对管线钢边部缺陷研究分析表明,管线钢"边裂"缺陷是由于铸坯角部裂纹所致。测定了铸坯运行至弯曲段和矫直段时的铸坯表面温度,采用GLEEBLE热/力模拟试验机进行了管线钢铸坯高温力学性能测定,结果表明,铸坯运行至弯曲段时角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内。通过对铸坯角部加强冷却后,铸坯角部温度低于第Ⅲ脆性温度,从而使得铸坯外弧的角横裂纹得到了有效改善。     

连铸板坯角部横裂纹产生机理与预防

针对某钢厂生产连铸坯普遍存在角部裂纹的生产现状,从钢种成分控制、结晶器操作、二冷控制等方面进行了详细分析,提出了严格控制钢种化学成分、稳定结晶器液面、弱化结晶器冷却、提高铸坯矫直温度和降低二次冷却强度的控制措施。通过调整结晶器和二次冷却强度,提高了铸坯的矫直温度,减少了铸坯角裂的发生率,大大提高了铸坯的合格率,降低了企业生产成本。     

连铸坯内裂纹预报模型开发

针对国内某特钢厂大方坯连铸机产品质量现状,确定以其常见的角部内裂、中间裂纹、中心裂纹等内裂纹作为研究对象,选取16个与之相关的工艺参数,利用BP神经网络建立了这3种典型缺陷的预报模型。该模型网络拓扑结构为16-12-3,并以现场采集的生产过程数据和动态热跟踪模型计算结果作为预报模型的训练样本和测试样本。大量测试结果表明,所构建的预测模型精度较高,能够满足生产应用的要求。基于训练成熟的神经网络,进一步开发出铸坯质量在线预报模型,实现了连铸坯内部质量的在线实时判定。     

板坯表面纵裂的原因分析及采取的措施

介绍了中厚板连铸坯目前的表面质量情况,对存在的表面纵裂纹和横裂纹缺陷产生的原因进行了分析,结合连铸坯生产工艺和设备的实际情况,对有利于消除表面裂纹的防止措施进行了探讨并提出了建议。     

异型坯中大型夹杂物分析

在异型坯横截面不同区域取样,采用大样电解、扫描电镜结合能谱分析对莱钢异型坯中大型夹杂物的特征、数量、形状、成份、分布和尺寸等进行了分析;结合LF精炼前后和铸坯中氧、氮变化,对莱钢异型坯清洁度和夹杂物来源进行分析;结果表明异型坯生产采用半敞开式浇铸,二次氧化严重,大型夹杂物主要为MnO-SiO2-Al2O3系夹杂,熔点较低;加上浸入水口为直孔水口,结晶器横截面窄小,异型坯比表面积较大,凝固速度较快等原因,异型坯中大型夹杂数量明显偏高;并且大型夹杂在内弧R角及腹板部分数量较多。连铸生产中,异型坯内弧R角及腹板部位坯壳应力较高,数量较多的大型夹杂物在此聚集,对裂纹形成有促进作用。     

82B铸坯碳硫偏析和低倍缺陷控制的试验研究

通过现场试验和实验室分析相结合的方法,对不同连铸工艺条件下生产的82B铸坯的碳硫偏析和低倍缺陷进行了系统研究。结果表明:过热度、拉速和末搅拌3个影响铸坯偏析的因素随铸坯内部位置的变化和偏析元素种类的不同所起的作用大小不同。适当增加二冷强度可以有效地减轻铸坯的碳硫偏析特别是中心部位的碳硫偏析。二冷强度过高,二冷区存在喷水冷却不均匀的现象,导致铸坯内部产生中间裂纹。铸坯凝固末端使用电磁搅拌能够明显改善中心疏松和中心缩孔。     

连铸板坯角部纵裂纹缺陷的研究

连铸板坯角部出现纵向裂纹缺陷,通过化学成分分析、金相显微镜组织观察、扫描电镜及能谱分析对裂纹形成机制进行了研究。通过调节结晶器、二冷区冷却强度以及优化保护渣性能等措施,可以防止裂纹的产生。     

新一代结晶器在线监控集成系统开发与应用

铸机拉速与铸坯质量的进一步提高强烈依赖于生产过程的在线监测和自动控制水平,不断对过程检测与控制方法提出新的要求。为适应和促进现代高效连铸技术的快速发展,先进结晶器过程监控技术的开发和应用是急需解决的核心问题。以高度的集成化、智能化和可视化为目标,本文综述了我们在结晶器监控技术研究方面的最新进展,开发的系统集成了结晶器传热、润滑和摩擦行为的实时监测和可视化等高端功能,对其中主要的方法和应用成效进行了简要阐述。     

微合金钢连铸坯表面横裂纹的研究

根据承钢大板坯连铸含钒、钛微合金钢的生产实践,发现在生产含钒、钛钢种时易发生表面横裂、角部结疤等缺陷,经过统计并研究其产生原因,重点从结晶器振动、结晶器冷却、流场、保护渣的影响进行分析、采取了相应措施,微合金钢铸坯表面横裂得到显著控制,角部结疤完全杜绝。