高强钢连铸板坯断坯原因分析及预防

针对京唐公司高强钢开发初期生产过程中板坯出现的断坯现象,对断裂板坯取样进行低倍、断口检测分析,结果表明:钢中氢含量较高、板坯内部裂纹、铸坯冷却和加热过程中产生的热应力是造成板坯断裂的主要原因.通过降低钢液中氢含量;加强连铸机设备维护保证扇形段的辊缝、对弧精度;对板坯冷却及装钢入炉方式进行优化,板坯断裂现象得到解决.     

连铸板坯中间裂纹成因分析

通过现场数据统计和典型工艺试验,分析了安钢210 mm和230 mm厚板坯内部中间裂纹产生的主要原因。分析认为,造成安钢板坯内部中间裂纹的主要原因是由于铸坯带液芯矫直,凝固前沿受矫直力作用产生裂纹并沿柱状晶晶界扩展,这也解释了安钢210 mm铸坯内部质量好于230 mm的主要原因;同时试验表明低拉速和强配水的工艺可以改善铸坯中间裂纹。     

82B盘条脆断原因分析与预防

82B盘条在经拉拔后表面出现横向裂纹及脆断的现象,严重影响产品质量和生产节奏,为了减少脆断的发生,采用金相显微镜及扫描电镜对脆断的82B进行取样分析。结果表明:脆断样局部表面有块状碳化物及网状渗碳体等异常组织存在,并且裂纹源位于异常组织处,试样纵断面上有大型C类和少量B类保护渣类夹杂物,故表明这种脆断主要是由连铸卷渣造成铸坯表面局部增碳从而大量析出网状渗碳体引起的。通过控制连铸加渣均匀性、浸入式水口合理的插入深度及采用恒拉速浇注、钢水液面稳定等手段来稳定连铸操作,减少卷渣产生的钢坯表面局部增碳现象,有效地减少了脆性断裂的发生。     

连铸板坯中心裂纹的成因及控制

根据连铸机检测结果和生产记录，对太钢集团临汾钢铁有限公司的连铸板坯中心裂纹产生的原因进行了分析。并提出了相应的改进措施及建议。分析表明：板坯中心裂纹的形成主要是因为连铸机扇形段的辊子开口度变化严重。导致铸坯鼓肚，产生中心裂纹；连铸拉速波动较大，浇注温度偏高且不稳定。导致柱状晶发达和中心偏析加重，明显促进了板坯中心裂纹的产生；mMn／mS和mMn/mSi偏低，铸坯中夹杂物较多。造成铸坯开裂。     

连铸板坯内部裂纹的成因及防止措施

经过对产生内部裂纹的连铸板坯试样进行系统的检测分析研究,找出了连铸板坯产生内部裂纹的主要原因是铸机扇形段弧线与拉矫机弧线对中不好,导致矫直过程中铸坯受力不均匀而产生内部裂纹。采取对铸机扇形段进行调整对弧的措施,使连铸板坯的内部裂纹出现率大大降低。     

2507超级双相不锈钢板坯修磨过程脆断分析及控制

由于含有两相组织，2507超级双相不锈钢在修磨过程中容易出现板坯脆断的技术难题。采用光学显微镜、电子探针(EPMA)、电子背散射衍射(EBSD)、微区纳米硬度检测等分析手段对2507超级双相不锈钢板坯修磨过程脆断原因进行了分析，并借助热力学软件对2507超级双相不锈钢从液态到200℃冷却过程的凝固相图和CCT曲线进行了计算。结果表明，2507超级双相不锈钢板坯脆断样品中存在大量微裂纹，sigma相的面积分数平均值达到24.5%。sigma相的大量析出，一方面导致铸坯组织内应力增大，另一方面由于sigma相硬度高，导致微区各相硬度差增大，加剧了变形的不协调性，使得材料塑性降低，从而发生脆性断裂。400～1 000℃温度范围均为sigma相的产生区间，适当减薄连板坯的厚度，板坯下线后采用水冷或者板坯单独堆放的方式加快冷却，可以有效解决2507超级双相不锈钢的板坯脆断问题。     

Q345B钢板坯延迟断裂原因与控制措施

对出现横向断裂的Q345B钢连铸板坯的断口进行了宏观形貌分析、横向及纵向低倍分析和微观形貌分析,以研究板坯横向断裂的原因。结果表明:Q345B钢连铸板坯中存在严重的中间裂纹;断口整体表现为脆性解理形貌,断口处存在大量白点和氢致裂纹,断口的自由晶面存在碳氮析出物和含磷化合物的析出物。在钢液凝固过程中,钢液中氢原子及析出物在铸坯的中间裂纹处富集析出并产生体积变化导致了铸坯的横向断裂。通过降低钢液中H、N、O、P、S的含量和加强连铸机设备维护和检修,保持良好的对弧精度等措施可以防止铸坯断裂。     

减少厚板坯表面横裂纹的研究

铸坯表面横向裂纹是连铸坯较严重的缺陷,其对铸坯的生产和质量危害很大.主要分析了鞍钢集团新轧钢公司第一炼钢厂厚板坯表面横裂纹产生的原因,同时针对各种原因,制定相应的预防措施,以减少表面横裂纹的发生.     

超高强淬火配分钢QP980热轧断带分析

对河钢唐钢淬火配分钢QP980进行了化学成分、组织及夹杂物分析,认为造成其热轧断带的主要原因是快冷、快热导致铸坯内外热应力过大,使得微裂纹在内应力的作用下不断扩展。通过将连铸坯入缓冷坑,调整加热炉低温加热区(加热一区)的驻炉时间≥30 min,严格控制板坯除鳞温度≥1 120℃,降低过粗轧除鳞的板坯速度,QP980钢再未出现热轧断裂问题。     

ER70S-6焊丝钢拉拔脆断原因分析

ER70S-6焊丝钢自Φ5.5mm预冷拔至Φ1.2mm,在拔至Φ1.3mm时出现脆断现象,其中脆断部分均为笔尖状断口。通过金相、化学成分、力学性能及扫描电镜检测分析,焊丝钢脆断的主要原因是成分偏析及轧制过程中冷速过快造成硬质块状马氏体的产生,硬质块状马氏体组织在拉拔过程中因不随基体变形在其周围产生大量裂纹,变形较大时发生脆断。     

N80钢级外加厚油管断裂失效分析

文章通过力学性能测试、化学成分分析、显微组织和微观断口分析等分析手段,综合分析了N80钢级外加厚油管断裂失效原因。结果表明,该油管为典型的脆性断裂失效,由于模具冷却操作不当导致油管淬火产生了马氏体组织,使油管冲击功低于标准要求,高硬度、低韧性是油管在管坯镦粗过程中发生脆性断裂失效的主要原因。     

Q345R厚钢板探伤不合原因分析

对Q345R厚板探伤不合部位取样进行金相、扫描电镜分析,钢板组织存在贝氏体、马氏体、中心微裂纹和MnS夹杂;Z向拉伸断口表明,试样中心部位脆性解理面积大;试样正火后探伤缺陷宽度明显减小。分析认为,铸坯偏析和钢板冷却速度过快是导致钢板异常组织造成探伤不合的主要原因。减轻铸坯偏析和钢板轧后堆垛缓冷是提高Q345R厚板探伤合格率的有效措施。     

含硼钢板坯边角裂纹的成因与控制

 采用金相显微镜、扫描电镜和Gleeble-3800热模拟试验机分析了含硼微合金化钢板边角部表面裂纹的形成原因。发现二冷矫直区铸坯内弧边角部温度位于该钢种第3脆性温度区间内,拉速较低和二冷水表及喷嘴布置不合理导致了内弧两边角部温度较低。采用提高拉速、遮挡矫直区铸坯角部喷嘴和适当降低二冷水表等“热行”方法后,结合调整动态轻压下参数使得铸坯角部温度明显提高,铸坯的边角裂纹和内部质量均得到显著改善。     

CSP工艺生产热轧板卷边裂的分析和控制

经分析得出涟钢采用CSP工艺生产SS400钢板卷时，因不合理的二冷水量使70mm薄板坯横向冷却不均匀和角部过冷，导致奥氏体中AlN析出造成晶界脆性，带钢在弯曲和矫直时产生边裂。通过控制钢中Als含量为0．02％。0．03％及减少连铸过程吸氮和降低板坯边缘二冷水量等工艺措施，使SS400钢板卷的优等品率从92．27％提高到98．09％。     

50钢铸坯冷却过程断裂分析

分析了50钢铸坯异常组织以及在不同温度下的力学性能。分析结果表明,快速和不均匀的冷却将产生尖锐、突出的铁素体组织,弱化晶界,并产生较强的组织应力和热应力;在700、300℃附近分别存在高温脆性区和低温脆性区,在此区间移动铸坯会助长裂纹的产生。采用合适的堆冷工艺,提高热送热装率,可以有效减少铸坯断裂风险。     

微合金钢板坯二冷配水模型的应用和评价

结合两种二冷水冷模型，对微合金钢铸坯的微观组织、高温延塑性能、应力分析、鼓肚变形以及二冷水模型模拟、铸坯表面温度实测等进行了系统的研究。研究表明，铸坯表面温度落入钢的第三次脆性温度区是造成铸坯表面横裂的一个重要原因。提出了改善铸坯内部质量和表面质量的有效途径。     

影响大板坯连铸机扇形段寿命的原因分析及对策

对大板坯连铸机扇形段更换次数及更换原因的统计分析表明,弧形段开口度超差及水平段三节辊冷却强度不足是影响扇形段寿命的主要原因。通过提高开口度调节精度、增加测量及调整开口度的手段,改进水平段喷淋冷却形式及喷杆分布、结构等,提高了扇形段的使用寿命,弧形段寿命由20万t提高到84万t,水平段寿命由不到40万t提高到126万t。     

微合金钢第Ⅲ脆性区的形成机理

为研究微合金钢第Ⅲ脆性区形成机理及其影响因素,控制连铸坯的表面裂纹,采用Gleeble热力模拟机测定了S355微合金钢在不同温度下的抗拉强度及断面收缩率。使用扫描电镜对拉伸断口进行观察分析,同时采用透射电镜对析出物进行观察分析。在此基础上对拉伸试样进行金相实验,对第二相析出进行热力学计算,分析了组织状态及第二相析出规律对脆性区的影响。结果表明,在第Ⅲ脆性区(660~850℃)内,拉伸断口呈冰糖状,韧窝较浅,形貌表现为沿晶脆性断裂。铁素体网膜沿奥氏体晶界优先析出、第二相沿晶界析出是第Ⅲ脆性区形成的主要原因。     

温度和变形参数对Q345C钢连铸坯热塑性的影响

用Gleeble-2000热模拟机研究了Q345C钢250 mm×1 300 mm连铸坯热履历-连铸坯冷却过程和冷坯加热过程(300～1 320℃)的温度变化,应变速度(3～3×10-4 s-1)和降温速率(1～20℃/s)对热塑性的影响。结果表明,Q345C钢从1320℃冷却到钢的第Ⅲ脆性区,冷却速度越高,钢在第Ⅲ脆性区塑性越差;在600～850℃,连铸坯冷装加热后的热塑性要好于从液态直接冷却到这个温度区间的热塑性;在钢的第Ⅲ脆性区内,钢的热塑性随变形速率增大而变好。     

430不锈钢板坯横裂成因分析及控制措施

通过对430不锈钢连铸板坯存在横裂缺陷的试样进行低倍检验、金相检验及韧脆转变温度测定,确定铁素体晶界上大量的碳化物析出相加速裂纹的扩展,致使铸坯更容易发生脆性断裂。提出相应的工艺控制措施：提高铸机的对弧精度,足辊出口对弧精度为0.5mm,零段出口对弧精度为0.33 mm,一段出口对弧精度为0.27mm;板坯在500℃附近快速冷却,避免脆性相的产生;要求wC+wN小于0.03%;铸坯采用带温修磨,修磨温度控制到120℃以上,1周内完成铸坯的转序、轧制。对优化工艺进行工业试验得出,430板坯横裂缺陷得到了有效控制,杜绝了因板坯横裂引起的热轧断带事故及钢带孔洞缺陷,工艺措施效果显著。