Q420C钢180mm×180mm连铸坯轧制角钢角部裂纹分析和工艺改进

电力铁塔用18 mm厚160角钢Q420C(/%:≤0.20C,1.00~1.70Mn,≤0.55Si,≤0.035S,≤0.035P,0.02~0.20V,≥0.015Als)的冶金流程为80 t BOF-LF-CC-车制工艺。利用光学显微镜、SEM以及能谱分析仪对热轧角钢角部裂纹进行了分析,结果表明,裂纹周围存在脱碳层及铁素体膜,裂纹处发现S富集及在晶界析出的AlN破坏了钢基体的连续性;得出连铸振痕谷底的夹渣、成分偏析,热应力和弯曲矫直应力导致了角钢沿晶界开裂。通过降低[N]至0.008 0%,控制Als 0.017%~0.022%,Mn/S≥80,钢水过热度≥25℃,保护渣牯度0.73 Pa·s,矫直温度≥950℃等工艺措施,使连铸坯的优质品率由原25.78%提高至85%,有效地降低了角钢角部裂纹的发生。     

改善2Cr13马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯表面质量的工艺实践

2Cr13不锈钢(/%:0.16~0.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr)150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度(0.58±0.1)Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36s调整到49s,二冷比水量由0.30L/kg降到0.25L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。     

Q235B和Q345B钢中厚板表面纵裂纹的成因分析和工艺优化

Q235B钢（/%:0.14~0.17C,0.30~0.60Mn,0.010~0.040Als）和Q345B钢（/%:0.15~0.18C,1.30~1.60Mn,0.010~0.040Als）100 mm厚板的生产流程为铁水预处理-120 t转炉-LF-200 mm板坯连铸-轧制工艺。通过分析得出中厚板表面纵裂纹源于铸坯裂纹。通过保护渣碱度由1.16提高至1.26,1300℃黏度由0.80Pa·s提高至0.97 Pa·s,软搅拌时间不低于10 min,拉速控制在1.0 m/min左右,液面上下波动≤5 mm,保持结晶器锥度9.0 mm,钢水过热度20~25℃,二冷水为0.662 L/kg等工艺措施,使Q235B和Q345B钢中厚板纵裂率由2.17%下降至1.08%,板材综合合格率由原94.78%提高到98.16%。     

10B21冷镦钢冶炼工艺优化实践

针对10B21含硼钢(/%:0.18～0.23C,≤1.0Si,0.60～0.90Mn,≤0.025P,≤0.020S,≥0.015Alt,≥0.008B)盘条表面铁皮疤缺陷及连铸坯角部表面裂纹进行了分析,通过优化钢的成分控制(/%:0.020～0.050Alt,0.03～0.05Ti,≤0.0060N,0.000 8～0.0012B)提高拉速至2.3～2.4 m/min以保证铸坯过拉矫时温度≥980℃,采取将连铸二冷比水强度由原1.29 L/kg降至1.05 L/kg等措施,可以有效控制连铸坯角部表面裂纹的出现,轧制后的盘条表面铁皮疤缺陷率由原来的15%降到1%以下。     

Q345E钢0800 mm铸坯表面网状裂纹的分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了Q345E钢Φ800 mm铸坯（/%:0.15C,0.27Si,1.37Mn,0.009P,0.001S,0.03Nb,0.04V,0.030A1,0.008 ON）表面网状裂纹,得出结晶器壁和凝固坯壳之间保护渣膜厚度不均匀,使坯壳局部受挤压,产生凹坑,冷却速度降低,产生热应力裂纹。通过将保护渣碱度（CaO）/（SiO₂）从1.03提高到1.15,熔点从1 235℃降至1 210℃,1 300℃粘度从0.87 Pa·s提高到1.10 Pa·s,使Φ800 mm连铸坯表面凹坑和网状裂纹的发生率从原60.5%降至0.5%以下。     

82B高强度钢盘条冷拔断裂的分析和工艺控制

82B高强度钢(/%:0.79~0.83C,0.15~0.25Si,0.72~0.80Mn,≤0.020P,≤0.015S,≤0.15Cu,0.18~0.30Cr)的工艺流程为BOF-LF-165 mm×165 mm坯连铸-热轧至中12.5 mm盘条-冷拔Φ5.05 mm材。线材冷拔断口的分析得出,因偏析产生明显的中心马氏体和网状渗碳体,大颗粒MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2复合夹杂,表面缺陷等因素导致冷拔断裂。通过钢水过热度由原25~35℃降至15~25℃,铸坯拉速由1.80 m/min降至1.65m/min,二次冷却水量由0.80 L/kg降至0.65 L/kg,软吹时间由10 min增至12 min,保证轧后250℃3 h时效等工艺措施,使铸坯中心疏松、中心偏析和缩孔级别分析从1.5,1.0和0.5~2.5降至0.5,0.5和0~0.5,夹杂物总量由0.003 5%~0.004 3%降至0.001 7%~0.002 1%,基本杜绝线材冷拔脆断出现。     

Q345E钢Φ800 mm铸坯表面网状裂纹的分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了Q345E钢Φ800 mm铸坯(/%:0.15C,0.27Si,1.37Mn,0.009P,0.001S,0.03Nb,0.04V,0.030A1,0.008 ON)表面网状裂纹,得出结晶器壁和凝固坯壳之间保护渣膜厚度不均匀,使坯壳局部受挤压,产生凹坑,冷却速度降低,产生热应力裂纹。通过将保护渣碱度(CaO)/(SiO_2)从1.03提高到1.15,熔点从1 235℃降至1 210℃,1 300℃粘度从0.87 Pa·s提高到1.10 Pa·s,使Φ800 mm连铸坯表面凹坑和网状裂纹的发生率从原60.5%降至0.5%以下。     

含铌钢HRB400Nb 180mm×180mm铸坯角部裂纹分析及改进工艺

通过对含铌钢HRB400Nb 180 mm×180 mm连铸坯产生的角部裂纹进行研究分析,结果表明,由于连铸冷却工艺、钢水氮含量和结晶器保护渣工艺控制不当易导致含铌钢铸坯角部沿晶开裂。通过工艺改进钢液氮含量由原(67～98)×10~(-6)降至(40～55)×10~(-6),结晶器角部圆弧半径由8 mm调整为12 mm,结晶器冷却水量由150m~3/h降至120m~3/h,二冷比水量由1.35 L/kg降至1.1L/kg,二冷分配比由26:48:17:9调整为36:34:19:11,保护渣碱度由0.65调整为0.82、粘度由1.3 pa·s调整为0.69 pa·s、熔点由1 260℃调整为1 150℃等,有效解决了铸坯表面角部裂纹缺陷,保证了轧材的产品质量。     

R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺优化

通过将钢中Mn含量从1.55%～1.65%提高至1.75%～1.85%,用0.25%～0.35%Cr替代0.20%～0.25%Ni,并加入0.01%～0.04%Ti微合金化;RH真空精炼以控制[N]≤80×10^-6、[O]≤15×10^-6;连铸二冷水量由0.11 L/kg降至0.08 L/kg,并改变配水比例,使出坯温度由620～680℃提高至700～750℃,并采用连铸坯罩冷和钢材缓冷等工艺措施,降低了R3级系泊链钢的生产成本,避免了350 mm×470 mm铸坯纵裂的产生,并使钢材的强度和-20℃韧性均满足标准要求。     

25MnCrNiMoA钢Φ120mm轧材表面裂纹分析与工艺改进

25MnCrNiMoA 钢(/%：0.25~0.26C,0.22~0.25Si,1.25~1.30Mn,0.008~0.011P,0.002~0.004S,0.45~0.50Cr,0.36~0.38Ni,0.24~0.26Mo,0.04~0.08Cu,0.025~0.031Alt)的生产流程为100t UHP EAF-LF-VD-Φ650mm坯连铸-轧制Φ120mm材。试制过程热轧材出现批量表面裂纹。通过对轧材表面裂纹缺陷部位组织观察和分析,发现裂纹附近组织存在明显的脱碳及夹杂物,并且裂纹末端存在多条铁素体条带,表明连铸坯质量缺陷是25MnCrNiMoA圆钢产生表面裂纹的主要原因。通过控制[S]≤0.003% ,连铸时液面波动≤2mm,拉速0.26 m/min,过热度20~30℃ ,降低二冷水量,矫直温度≥950°C,优化保护渣组成等工艺措施,避免了25MnCrNiMoA钢热轧材表面裂纹的形成。     

风电法兰用钢S355NL探伤缺陷的分析和工艺改进

风电法兰用钢S355NL（/%:0.14~0.48C,0.15~0.40Si,1.30~1.60Mn,≤0.013P,≤0.005S,0.04~0.12V,0.03~0.05Nb,≤0.009Ti,≤0.30Cr,≤0.50Ni,≤0.20Cu,≤0.10Mo,≥0.020Alt）的冶金流程为100t UHP EAF—LF—VD—Φ650 mm,Φ800 mm坯CC工艺。该钢1~2 mm裂纹探伤不合格的分析结果表明,其主要原因为氧的铝类夹杂和铸坯疏松缺陷所致。通过在LF终点喂钙线0.45 kg/t,VD处理时间由原25 min增至27 min,降低钢中[N]至78×10^-6~82×10^-6,[H]为1.1×10^-6~1.3×10^-6,[O]为12×10^-6~15×10^-6,软吹氩气流量由2×25L/min降至2×20 L/min,时间≥12 min,降低钢水过热度5℃等工艺措施,使铸坯锻造后的探伤合格率超过99%。     

控制高铝钢45CrAlMo中Al2O3夹杂的工艺实践

45CrAlMo钢（/%:0.40～0.50C,≤0.60Mn,0.15～0.45Si,1.30～1.70Cr,0.15～0.30Mo,0.85～1.20Al）的生产工艺流程为60 t EAF-LF-VD-氩气保护浇铸2.1 t锭-锻成120 mm×120 mm材。分析了电弧炉冶炼和LF精炼过程脱氧,VD脱气、浇铸过程的工艺参数对钢中氧含量和Al₂O₃夹杂的影响。通过将LF终点S含量从≤0.015%降至0.008%,喂铝线改成加铝锭、VD真空度从100 Pa降至67 Pa,加CaSi改成不进行Ca处理,浇铸温度从1 585～1 595℃降至1 570～1 580℃等工艺措施,消除了低倍点状夹杂,B类和D类夹杂分别从1.5级降至0.5级,探伤合格率从67%提高到98%,成材率由55%提高到68%。     

改善QT20CrMo含硫齿轮钢A类夹杂物的优化中心偏析的工艺实践

对A类夹杂物超标（A细>3.0级,A粗>2.5级）含硫齿轮钢QT20CrMo（/%:0.20C,0.020S,0.020Al,0.95Cr,0.20Mo）Φ16 mm轧材和150 mm×150 mm铸坯中的MnS央杂进行了分析,得出铸坯中心区域的大尺寸MnS夹杂物是轧材中超标A类夹杂物的来源,并且中心偏析严重是铸坯中心区域形成大尺寸MnS夹杂物的主要原因。通过将二次冷却比水量从0.37 L/kg提高到0.59 L/kg后,铸坯中心碳偏析指数由1.12~1.44降低至0.99~1.23,硫偏析指数由1.28~1.70降低至1.01~1.31,最大网状MnS尺寸由2 000μm降低至1 000μm。QT20CrMo钢轧材A类夹杂物合格率达100%,A细类央杂物≤2.0级的比例由25.0%提高至97.0%。     

15CrMoG钢棒材表面缺陷机理分析和工艺改进

分析得出,棒材表面细小纵裂纹和表面裂口缺陷产生于铸坯加热之前,且与结晶器弯月面保护渣有关。利用Thermo-Calc热力学软件计算15CrMoG钢凝固相变过程,结合亚包晶钢连铸凝固特点综合分析15CrMoG钢棒材表面缺陷的产生原因和产生机理。结果表明:15CrMoG钢在固相线温度附近发生包晶反应L+δ→γ和包晶转变δ→γ,不仅导致初生坯壳生长不均匀,而且加剧P、S元素在凝固前沿的偏析。而初生坯壳不均匀是导致棒材表面缺陷根本原因。棒材表面细小纵裂纹产生于结晶器内坯壳薄弱处,经过二冷和轧制工序在夹杂物和硫偏聚处扩展长大。棒材表面裂口缺陷是初生坯壳不均匀导致结晶器内液面波动大,造成铸坯夹渣所致。通过控制[C]0.16%～0.17%、[S]≤0.005%、保护渣碱度1.2、熔点≥1200℃、粘度≥1.0Pa·s,260 mm×30mm铸坯水量150 m³/h,拉速0.5 m/min等措施,裂纹合格探伤合格率由原45%提高至98%。     

70 t LD-LF-VD-CC流程生产耐候钢S355J2的工艺实践

耐候钢S355J2(/%:0.07~0.12C,0.25~0.40Si,1.0~1.3Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.25~0.40Cu,0.35~0.50Cr,0.10~0.25Ni,0.025~0.040Nb,0.025~0.050Als)的冶炼流程为70 t LD-LF-VD-280 mm×320 mm坯CC工艺。通过控制LD终点[C]≤0.07%,终点[P]≤0.014%,转炉下渣量≤2 kg/t和LF精炼渣碱度R≥3.0,(Al₂O₃)=20%等工艺措施,铸坯的T[O]为22×10^-6,夹杂物平均直径为4.6μm,5μm以下夹杂物比例在97.5%以上。连铸过程采用R=1.02,6.9%(B₂O₃+Li₂O),5.4%MgO和7.6% Al₂O₃的含氟保护渣,连铸坯表面震痕较浅,表面无清理率达到95.17%。连铸坯缩孔、疏松≤1.0级,角部、边部和中心裂纹为0级,满足连铸坯质量的控制要求。