板坯角部裂纹分析与控制

对天钢板坯角部裂纹进行研究分析,结果表明:铸坯凝固过程中晶界出现了B(CN)和Al N等二相粒子聚集,同时,由于在铸坯初凝期奥氏体晶界生成铁素体膜,导致板坯角部区域的延展性显著降低。受二者的共同作用,当板坯通过矫直区时,受到矫直应力作用而产生裂纹。通过控制钢中氮含量、降低结晶器水量及二冷水量,提高铸坯角部的矫直温度,改善高温力学性能,使板坯角部裂纹得到有效控制。     

连铸板坯角横裂缺陷分析与控制

从包晶反应、第二相质点析出、矫直温度控制、设备精度等方面分析了铸坯角横裂缺陷产生机理。通过从钢水S、N含量的控制、铸坯角部温度及铸机设备精度控制等方面入手,对炼钢连铸生产工艺进行了优化改进,使得铸坯矫直温度得以提高,从而达到对铸坯角横裂缺陷控制的目的。     

包晶钢铸坯裂纹形成机理的实验研究

针对包晶钢在连铸生产中铸坯裂纹出现较严重,选用具有相似收缩特征的Ag-Zn合金作为研究对象,开展定向凝固实验.研究得出,包晶钢包晶相变过程中包晶转变(δ→γ)阶段引起的收缩是导致铸坯裂纹的主要原因.与过包晶钢相比,亚包晶钢因在包晶相变过程中有较多的δ铁生成量和较少富余液相的补缩,铸坯更容易出现裂纹.亚包晶钢铸坯裂纹较低碳钢严重,是因为低碳钢发生包晶转变的温度低,避开了钢的零强度和零塑性温度区.     

石油套管用钢J55翘皮缺陷浅析

介绍了唐钢1 580生产线生产石油套管用钢J55的工艺流程、产品成分性能及钢卷表面出现翘皮缺陷的现象。对连铸坯质量、粗轧立辊轧制力、热卷箱模式等因素进行了试验分析,认为J55出现翘皮缺陷是由于连铸坯表面存在角裂纹,在经粗轧立辊轧制后进一步加重产生的。而连铸坯角裂缺陷的产生与连铸拉速的波动及铌的碳氮化物在奥氏体晶界析出有关。提出了加强对二冷喷嘴的检查维护力度,保证铸坯宽度方向温度均匀分布;提高铸坯矫直前温度和钢中钛含量的改进措施。     

连铸坯中心裂纹产生的机理

铸坯的一形裂纹产生在坯厚中间位置。这种中心裂纹在很多情况下都不能在轧制过程中消除，从而成为缺陷。本文通过对中心裂纹的研究及相关操作条件的分析，探讨了其形成机理，结果如下。（１）中心裂纹是被封在靠近液相穴末端（顶端）的钢液冷却收缩所形成的缩孔。（２）根据形成的孔穴尺寸而算出的被封入钢液厚度约为６ｍｍ。（３）缺陷的尺寸与矫直点附近导辊的工作状态有关。（４）中心裂纹易出现在危险的铸速范围。     

铌钛及铌钒钛微合金钢的高温力学性能研究

采用Gleeble-2000实验机测试了广西柳州钢铁股份公司生产的铌钛及铌钒钛微合金钢铸坯的高温力学性能,得到了这两种钢的第Ⅲ脆性温度区分别为600～850℃和750～900℃,并进行了裂纹敏感性及脆化机理分析.利用扫描电镜对塑性区与脆性区的断口形貌进行了观察分析,为减少铌钛及铌钒钛微合金钢铸坯角横裂纹缺陷提供了理论依据.     

S355ML异形坯表面横裂纹研究

采用金相检测、SEM、TEM、能谱、水口流场分析等方法,并通过对连铸坯热成像温度分析,对S355ML异形坯表面横裂纹产生原因进行研究。结果表明:直通型水口流场分布不合理;异形坯表面存在较大的温度梯度,特别是从翼缘顶端到腹板R角处,异形坯在矫直段处于铸坯脆性区;并且在S355ML异形坯大量析出碳氮化物破坏钢的高温热塑性,从而使铸坯裂纹敏感性增加。通过优化二冷制度,窄成分控制等措施,矫直时避开铸坯第Ⅲ脆性区,提高铸坯表面质量。     

连铸倒角结晶器生产实践

利用倒角结晶器改善铸坯角部传热,将铸坯矫直温度提高到920℃以上,有效避开了钢低温脆性区间,同时减少了弯曲矫直过程角部受力,铸坯角横裂缺陷得以有效控制。作为新工艺,使用过程出现角部纵裂、边部压痕等缺陷,通过冷却水调整、锥度优化、足辊参数调整等,铸坯角部质量缺陷得以消除,达到铸坯的表面质量控制效果。     

复合微合金化钢连铸坯高温塑性行为的研究

对采用Nb、V、Ti等元素复合的微合金化钢连铸坯进行了高温塑性的研究。研究结果表明,多元微合金化钢存在熔点至1 300℃的第Ⅰ脆性区和720~935℃温度区间的第Ⅲ脆性区。在850℃为脆性低谷区,断面收缩率最低。因此720~935℃是试验钢铸坯塑性裂纹敏感性较强温度区间,需要综合调整连铸工艺参数,确保铸坯表面矫直温度在935℃以上,有利于改善和预防铸坯表面出现裂纹等质量问题,为生产无缺陷铸坯奠定坚实基础。     

SS400铝镇静钢连铸板坯角横裂纹成因及对策

针对SS400铝镇静钢连铸板坯的角横裂纹缺陷问题,研究了铸坯的高温力学性能、铸坯在矫直区内的角部温度,同时对铸坯角横裂纹缺陷试样进行了金相分析并对裂纹表面进行了SEM观察.研究分析认为对于SS400铝镇静钢,在800 ℃左右,奥氏体向铁素体转变引起的晶间脆化以及在更高温度开始析出的AlN对晶界的脆化降低了钢的延塑性,使得铸坯在这一温度附近矫直时导致角部出现沿晶开裂.在对连铸机二冷喷嘴水量分布研究的基础上,通过更改二冷喷嘴的位置和排布方式,减弱了对铸坯角部的冷却,从而有效地避免了角横裂纹缺陷的发生.     

中碳钢铸坯角部裂纹缺陷研究与控制

对涟钢生产的Q235B等中碳钢板坯在热轧过程中出现板卷表面结疤缺陷进行了研究。采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对铸坯角部裂纹进行检测分析,结果表明扇形段矫直区间铸坯温度控制不合理是铸坯产生角部裂纹的主要原因。     

汽车大梁钢板坯连铸工艺研究

汽车大梁钢为裂纹敏感钢,通过对汽车大梁钢连铸生产工艺的研究和对该钢种化学成分设计中碳、铌含量的分析,提出了弱冷方式.均匀地二次冷却使铸坯矫直温度控制在950℃以上,可有效防止裂纹的产生;选用合适的保护渣、中包钢水过热度和拉速,可保证铸坯良好的表面质量,减少内裂和中心偏析.     

20MnCr5钢轧材表面纵裂纹成因分析

采用金相与扫描电镜观察到的结果,对20MnCr5等钢种的铸坯及轧材纵裂成因进行分析,结果表明,轧材裂纹是连铸坯表面缺陷所致。该包晶反应钢由于连铸的一冷和二冷,急冷层包晶反应不彻底,连铸坯角部易产生应力集中,树枝晶间偏析,并在其后热加工、冷却制度或表面修磨等工序均可导致缺陷扩展。     

含铜耐蚀钢高温塑性研究

采用Gleeble-3800应力/应变热模拟实验机,研究含铜耐蚀钢的高温塑性。结果表明,该耐蚀钢的第三脆性区间分布在700～850℃之间,连铸矫直区避开此温度区间时可防止铸坯出现表面矫直裂纹。     

Fe-C合金包晶相变收缩的研究方法概述

在实际生产中,ω(C)=0.10%左右的钢种因包晶相变收缩剧烈,导致铸坯出现裂纹较其它碳含量的钢种严重.分析了铸坯裂纹与包晶相变收缩之间的关系,介绍了几种研究Fe-C合金包晶相变收缩的方法以及相应的研究进展.     

20钢Φ300 mm圆铸坯中间裂纹成因分析和改善工艺措施

针对20钢φ300mm圆铸坯低倍组织出现中间裂纹的位置和形貌,结合连铸设备和工艺进行分析,得出结晶器内坯壳厚度不均匀,拉矫机矫直压力波动大,铸坯在受到热应力和矫直应力的作用下沿晶界开裂形成中间裂纹。通过改善结晶器软化水和连铸二冷水的质量,钢水过热度由25～35℃降至20～30℃,结晶器电磁搅拌电流由550 A降至350 A,稳定矫直压力,铸坯矫直温度≥950℃,避免了圆铸坯中间裂纹的出现。     

微合金钢薄板坯连铸边角裂纹控制

微合金钢薄板坯连铸过程高发边角部裂纹,致使热轧卷板边部产生翘皮、烂边等质量缺陷,是钢铁行业的共性技术难题。本文立足于某钢厂QStE380TM低碳含铌钛微合金钢薄板坯连铸生产,检测分析了铸坯角部组织金相结构与碳氮化物析出特点、不同冷却与变形速率条件下钢的断面收缩率,并数值仿真研究了不同结构结晶器和二冷区铸坯温度与应力的演变规律。结果表明:微合金钢薄板坯连铸过程存在明显的第三脆性区,且变形速率越大,第三脆性区越显著。传统薄板坯连铸工艺条件下,结晶器的中上部及其出口至液芯压下段的二冷高温区,铸坯角部冷速较低,致使其组织晶界含铌钛微合金碳氮化物呈链状析出。铸坯在液芯压下过程,低塑性角部因受较大变形与应力作用而引发裂纹缺陷。实施沿高度方向有效补偿坯壳凝固收缩的窄面高斯凹型曲面结晶器及其足辊区超强冷工艺,可分别提升铸坯角部冷速至10和20 ℃·s?1以上,从而促使铸坯角部组织碳氮化物弥散析出,并促进铸坯窄面在液芯压下过程金属宽展流动而降低角部压下应力,大幅降低了微合金钢薄板坯边角部裂纹发生率。      

中碳高铝钢表面缺陷研究及控制

中碳高铝钢由于铝元素含量高,其包晶反应及渣钢反应均很强烈,导致铸坯表面缺陷多发,经常出现纵裂、凹陷等缺陷。针对这些缺陷,从中碳高铝钢钢种成分出发,研究了钢种的包晶反应特性及裂纹敏感性。在此基础上,结合钢渣反应,对现有保护渣及连铸工艺进行了优化。工业生产实践表明,优化后的保护渣及相关连铸工艺参数,能有效控制中碳高铝表面缺陷的产生,避免纵裂及凹陷等缺陷的发生。     

减少含铌、钒、钛微合金化钢连铸板坯角横裂纹的研究

根据钢的高温延塑性可将含铌、钒、钛微合金化钢分为两类：一类是含碳较低（≤０．１０％）的钢种，此类钢在温度降低到８２５℃后延塑性能够随温度降低而快速恢复；另一类是含碳较高（〉０．１２％）或含铌、钒较高的钢种，此类钢在第Ⅲ脆性温度区的脆化可延伸至７２５℃。通过提高恒位速率、液面自动控制投入率和铸机对弧精度，并针对钢的高温延塑性特点采用合理的二冷工艺，使矫直区铸坯边角部温度避开钢的脆性温度区，含铌、钒、     

钢高温蠕变特性对连铸坯矫直变形的影响

 为使连铸坯在矫直过程中能够充分利用钢的高温蠕变特性,避免产生内部矫直裂纹,对铸坯矫直及机型曲线进行了研究。首先,在Gleeble-3800热模拟试验机上对Q345C连铸坯进行热塑性和高温蠕变试验,确定了Q345C钢的热物性参数和最小蠕变应变速率方程;其次,根据钢的高温蠕变特性,针对目前使用的某连铸机设计了新机型曲线;最后,采用热力耦合数值模拟的方法,计算了距离铸坯内弧侧表面38.3 mm处中心点的温度分布和应变速率。通过蠕变矫直机型应变速率和蠕变速率的对比表明,蠕变矫直机型曲线可以充分利用钢的高温蠕变变形进行矫直,蠕变变形量占总矫直变形量的比例达到88.6%,因此可降低铸坯内部矫直裂纹产生的可能性,有利于提高铸坯质量。