铸坯表面划伤在圆钢轧制过程中的演变研究

本文对方坯轧制圆钢过程中铸坯表面划伤演变规律进行了工业试验研究。首先统计了某钢厂常见的铸坯划伤类型,然后选取特征划伤铸坯进行轧制跟踪,最后对相应的圆钢进行酸洗和测量。结果表明：铸坯表面深度较浅的划伤经轧制后不会导致圆钢的表面缺陷;较深的划伤则会在圆钢表面形成三角口型的直线型裂纹,该类裂纹深度最大可达1.9 mm,呈间断性地分布在整个圆钢上,裂纹处的金相检测发现裂纹四周有明显的脱碳现象。     

铸坯到轧材的表面缺陷演变行为研究

基于铸坯表面缺陷传承到轧材的精确定位方法,开展铸坯-轧材缺陷间的对应关系研究,以提高判断缺陷产生原因以及工序改进的及时、精准性,并系统研究高线铸坯皮下气泡缺陷在轧制过程中的演变行为,对其缺陷形态进行了检测分析。研究表明:所设计的铸坯表面缺陷到轧材的定位方法能精确地在轧材表面找到缺陷所在的位置;铸坯皮下气泡对应的轧材表面裂纹长度较短,且裂纹两端收敛,无明显过渡段,裂纹内部存在氧化物,裂纹两侧组织无异常流变,存在明显脱碳,这为企业改善铸坯表面质量提供了科学依据。     

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。     

铸坯裂纹造成钢材缺陷的特征及控制措施

采用金相显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)等仪器对铸坯裂纹造成钢材缺陷的特征及成因进行分析。结果表明:钢筋拉拔断裂、钢板表面结疤及麻坑缺陷均是由铸坯裂纹遗传至轧制过程所导致的。由铸坯裂纹引起的缺陷往往在缺陷处可观测到一薄层高温氧化铁,附近分布着大量细小高温氧化圆点,且在中高碳钢材中缺陷处往往伴随有脱碳迹象。为改善钢材品质,全面分析了铸坯裂纹的形成原因,并针对相关原因提出了相应的改进措施。     

45Si2CrB合金钢表面裂纹产生原因分析

用金相检测、扫描电镜观察及能谱分析等手段,对45Si2CrB成品及盘条试样表面裂纹进行分析,发现裂纹周围存在氧化脱碳、氧化圆点、夹杂物聚集及晶粒粗大现象。结果表明,试样表面裂纹为高温裂纹,是由连铸坯原始缺陷经过加热及后期轧制演变而成的。     

微合金钢板表面裂纹缺陷分析

用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对微合金钢板的表面裂纹进行了观察和分析,发现裂纹周围存在氧化圆点及脱碳,裂纹处表面及内部物质的能谱成分分析表明有保护渣成分存在,说明存在于铸坯上的微裂纹及少量夹渣缺陷是形成钢板表面裂纹的原因,对减少该类裂纹的产生提出了建议。     

Q355B钢板表面星裂缺陷的研究与控制

为解决Q355B钢板材表面星状裂纹问题,采用热力学计算、金相分析、修磨、抛丸、酸洗、低倍分析、扫描电镜及能谱分析等方式对表面星状裂纹产生的原因进行了系统研究。研究结果认为,Q355B钢板表面裂纹处未发现脱碳层、氧化原点、第二相粒子、夹杂物和铜元素,说明裂纹不是源于铸坯缺陷。对铸坯分别进行热装和冷装发现冷装铸坯生产的钢板裂纹比例较低,结合两相区分析表明星状裂纹产生主要与铸坯在Ar₃～Ar₁两相区767~677 ℃内进行热装有关。通过自主设计喷淋装置,控制铸坯喷淋前温度在790 ℃以上,在入加热炉前对铸坯进行喷淋冷却至510 ℃以下从而使入炉温度低于635 ℃,Q355B钢热装星裂由攻关前的0.99%降至2021年攻关后的0.07%。     

轴承钢铸坯表面横向裂纹演变的研究

对轴承钢连铸坯表面横向裂纹进行了研究,并对横向裂纹在加热、开坯、轧制过程中的演变进行了跟踪分析。结果表明,连铸坯振痕部位存在缺口效应,并且底部组织呈现脆性,容易造成开裂。在随后的加热过程中,裂纹进一步向基体扩展,开坯后变为弯月状形貌。在后续的轧制工序中,横向裂纹逐渐变为单条纵向裂纹,其内存在大量脱碳及氧化物,导致裂纹不能闭合。     

H型钢质量缺陷成因分析及控制策略

采用异形坯轧制的H型钢表面存在腹板裂纹、腹板凹坑、翼缘烂钢和R角裂纹等缺陷,通过金相显微镜组织观察、SEM观察及能谱测定、异形坯开坯后温度场ANSYS数值模拟等手段对裂纹形成机制分析。认为H型钢腹板裂纹形成主要与异形坯R角附近纵裂有关,腹板麻面形成主要与皮下气泡和加热炉加热制度有关,翼缘烂钢主要与保护渣卷渣有关,R角裂纹主要与BD-Ur-E-Uf轧制过程温度场梯度大导致应力差异性大有关。针对成因提出了改进措施。     

12Cr1MoV轧材表面裂纹原因分析及探讨

12Cr1MoV管坯钢常用于锅炉管钢,莱钢特钢事业部生产初期出现表面裂纹现象。通过对轧材表面裂纹缺陷部位进行金相组织观察、扫描电镜分析,发现裂纹附近组织存在明显的脱碳现象及夹杂物和氧化物圆点,并且裂纹末端存在多条铁素体条带,结果表明连铸坯本身存在的质量缺陷是12Cr1Mo V圆钢产生表面裂纹的主要原因。     

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 某轧钢厂正常轧制的钢材表面存在裂纹缺陷。利用扫描电子显微镜和金相显微镜对裂纹的形貌进行观察,发现裂纹附近存有高温氧化产物,经腐蚀后裂纹附近脱碳严重。由此可知：为连铸坯的表面裂纹,在经加热的过程中产生高温氧化,而正常的热轧工艺无法使其焊合,最终在钢材表面表现为裂纹缺陷。     

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在热轧卷板的生产过程中,通过表面质量在线检测系统检测到热轧卷板的表面存在着类似"划线状"的缺陷。通过对该缺陷宏观图、化学元素、成分检测、金相组织分析和生产跟踪分析,确定了该纵向裂纹缺陷是由钢坯的拉裂引起的,从而对钢坯的生产工艺进行了调整,减少钢坯拉裂后,减少了钢板的纵向裂纹缺陷,避免了大量经济损失。     

易切削钢连铸保护渣开发与应用

针对湘钢炼钢厂易切削钢轧后盘条裂纹缺陷严重的问题,系统分析并明确了缺陷成因,主要为保护渣不匹配所导致的铸坯表面缺陷的延伸。在此基础上,提出了开发应用较高黏度、较低熔速、较高热阻的专用保护渣的技术思路和解决方案。采用新型专用保护渣后,连铸坯表面质量良好,轧后盘条表面经热眼检测长裂纹消除,短裂纹缺陷数量由平均每盘0.95处降至0.06处。铸坯和轧后盘条裂纹缺陷得到有效抑制,表面质量大幅提升。     

177.80 mm×10.36 mm P110无缝管坯裂纹缺陷分析及预防

牌号30MnCr22 177.80 mm×10.36 mm管坯热处理升钢级后转变成P110钢级管坯,后续无损检测时发现该管坯表面存在裂纹,通过将该裂纹取样进行宏观断口分析、金相分析、断口扫描分析和能谱分析,确定出该裂纹的性质及产生原因是管坯原材料中含有Ti、O、Si、Al等元素,钢坯冶炼不够纯净,在热处理淬火过程中应力过大所致,诱发产生淬火裂纹,在后续生产时从钢坯冶炼、热处理淬火温度选取及钢管冷却温度控制等几个方面予以优化,避免此类裂纹缺陷的产生,达到工艺优化、消除缺陷的目的。     

GCr15盘条裂纹产生原因分析和研究

针对包钢集团公司长材厂生产的GCr15盘条轧后存在裂纹的问题,采用扫描电镜、能谱分析、金相显微镜等仪器对裂纹进行了观察和分析。结果表明：夹杂物的存在是导致裂纹形成的主要原因,通过夹杂物的控制、铸坯均热模式的改进及提高表面质量,可减少或避免GCr15热轧盘条表面裂纹的产生。     

石油套管用钢的开发生产及裂纹原因分析

山钢股份莱芜分公司在石油套管用钢的开发生产中发现圆钢表面出现裂纹,有的裂纹甚至从表面延伸至芯部。为此,对裂纹样进行化学成分、金相组织、电镜扫描等检测分析。结果表明,是由于连铸圆坯冷却不均导致应力集中产生原始裂纹,裂纹在后续的轧制工艺中暴露并且延伸扩展所致。因此,对连铸圆坯的缓冷工艺进行了优化,杜绝了裂纹的产生。     

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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.     

含硼钢铸坯表面裂纹缺陷控制

利用扫描电镜和金相分析等对含硼钢铸坯表面典型裂纹进行了观察,结合裂纹产生的机理,从结晶器铜管、二冷区冷却、保护渣理化性能3方面对芜湖新兴10B21含硼钢铸坯表面裂纹的产生进行了分析。分析结果显示,优化结晶器铜管材质和锥度、调整二冷区比水量与分配比以及协调保护渣润滑与传热效果均有利于减少含硼钢铸坯的表面裂纹缺陷。生产实践表明,通过将结晶器铜管由普通镀硬Cr改为Ni-Cr复合电镀,总锥度由优化前2.0%/m降低至1.8%/m;二冷区比水量由0.6 L/kg降至0.5 L/kg,分配比由34∶34∶20∶10∶2调整至31∶26∶20∶13∶10;保护渣黏度由1.358 Pa·s降低至1.169 Pa·s,碱度由0.75提高至0.98。最终铸坯表面裂纹率由原来的最高达17.4%降低至2.3%,同时铸坯表面光滑,振痕较为平整、有规则,轧材的成材率也由原来的86%提高至95%。