S275JR厚规格热轧卷表面裂纹成因分析与改进

针对国内某厂在轧制厚规格S275JR钢卷过程中在钢卷中心位置附近出现了大量裂纹缺陷问题,通过对该缺陷宏观形貌、化学成分、金相组织等进行研究分析后,确定了板卷表面裂纹缺陷是由钢坯皮下微裂纹造成的。基于此分析对S275JR生产过程中的硫质量分数、过热度、结晶器冷却强度与保护渣进行了优化。工业实践表明,工艺调整后钢卷表面裂纹缺陷由12%降低到0.93%。     

铸坯及板卷典型质量缺陷成因与控制技术

热轧板卷的表面质量缺陷主要是夹杂类缺陷(夹杂、气泡和翘皮)及裂纹类缺陷(纵裂纹、横裂纹和星状裂纹)等,内部质量缺陷主要是带状组织和分层现象等,其中大多数缺陷与连铸坯的质量有关。为解决连铸板坯轧制板卷过程中产生的表面及内部质量问题,在综合分析现场生产环境和样品检测结果的基础上,系统研究了铸坯及板卷典型质量缺陷的产生原因或机理,并针对性地提出了相关缺陷的控制技术。     

Q235中板表面纵向裂纹分析

通过生产试验，对Q235中板表面纵向裂纹进行检测和分析。确认了板坯原始裂纹是造成中板边部纵向裂纹的根源。经过对板坯连铸工艺调整和技术攻关，使裂纹缺陷得到有效控制，板坯裂纹缺陷比例由5．3％降到1．4％。     

首钢板坯连铸技术进步

回顾了近十年来首钢为生产优质冷轧钢板和特厚钢板而开发的板坯连铸新技术。为了降低优质冷轧钢板表面冶金缺陷,开发了浸入式水口防堵塞技术、结晶器内钢液流动综合控制技术和中高拉速FC结晶器技术等。综合应用这些技术后,水口堵塞率降低60%以上,结晶器液面波动±3 mm比例提高至98%以上,冷轧钢板表面卷渣缺陷指数降低50%以上。为了提升特厚钢板的冶金质量,开发了特厚板坯窄面鼓肚控制技术、倒角结晶器连铸技术、半干法连铸技术和二冷间歇式喷淋等技术,400 mm厚板坯窄面鼓肚量降低至5 mm以下,含铌微合金化钢板坯表面裂纹发生率大大降低。开发了特厚板坯连铸轻压下技术,中心偏析C类1.0级及以下比例达到100%,确保了150 mm特厚钢板的心部韧性达到100 J以上。     

连铸宽板坯表面纵裂纹成因及控制措施

针对韶关钢铁集团有限公司第三炼钢厂宽板坯连铸机生产过程中铸坯出现表面纵裂纹及轧制后板材出现纵裂纹的实际情况,分析宽板坯连铸机铸坯表面纵裂纹的形成原因,并采取控制措施后,铸坯表面纵裂纹得到改善,铸坯表面纵裂纹发生率由4.98%降低到0.46%以下,铸坯轧制综合合格率由为87.5%提高到99%以上。     

连铸板坯内裂纹的检验分析

对连铸板坯内裂纹试样进行了金相及扫描电镜分析，发现裂纹主要发生在粗大的等轴晶区，并伴有大量的疏松和缩孔；沿拉坯方向裂纹是连续的；距板坯窄面的距离由50mm变为110mm时，铸坯的凝固时间不一致，裂纹表面的硫、磷含量逐渐增大．裂纹断口形貌由塑性断口变为凝固收缩断口。     

亚包晶钢板坯纵裂成因与浸入式水口改型

针对某厂连铸机浇注亚包晶钢板坯表面纵裂纹发生率较高的问题,分析了双侧孔浸入式水口对裂纹形成的影响。在此基础上对浸入式水口结构进行优化,开发了新型浸入式水口。通过模拟研究和生产应用分析,对比了双侧孔浸入式水口与新型浸入式水口结构的差异以及两者对结晶器内流场和温度场的影响。结果表明,采用双侧孔水口浇注时,结晶器钢液流场和温度场分布不合理,导致结晶器内液渣层厚度不均匀,尤其是水口与结晶器壁之间位置液渣层厚度偏薄,从而诱发了板坯表面纵裂纹缺陷的大量发生,纵裂纹集中在板坯宽面中心400 mm范围,裂纹长度50～1 200 mm,深度2～12 mm;采用新型浸入式水口更有利于水口与结晶器壁间钢液流动,增加水口出入口钢液束流能力,使结晶器内钢液流场对称、温度场分布均匀、液渣层厚度均匀增加,亚包晶钢板坯表面纵裂纹改善显著,表面纵裂纹发生率由10.9%降低至1.5%。     

X80管线钢边部裂纹成因分析与改进

管线钢属于能源用钢,涉及安全服役问题,对其质量要求也较为严格。针对管线钢在热轧轧制过程出现的边部裂纹缺陷,从宏观特征和微观形貌进行了机理分析。分析表明,边部裂纹形成原因与板坯减宽量、表面温差等存在一定对应关系。通过使用立辊减宽,减宽量小于30 mm;或使用定宽机减宽,减宽量大于150 mm进行试验。缺陷发生率明显降低,使得X80管线钢边裂缺陷从15%左右降低至4%以下,有效提升了市场占有率和客户满意度,为企业创造良好的经济效益和社会效益。     

中厚板连铸坯表面无缺陷生产实践

山钢股份济南分公司炼钢厂投产的6#板坯连铸机铸坯表面质量不稳定,表面裂纹、夹渣等缺陷比较严重,影响轧制质量。通过外弧角横裂纹控制、铸坯表面夹杂缺陷控制等措施,中厚板连铸坯表面质量得到了明显改善,铸坯外弧角横裂缺陷发生率由25.2%降到了0.03%以下,钢板夹杂缺陷率由月均1.32%降低至0.13%以下。     

0.12%~0.16%C铬钼钢连铸板坯表面纵裂的控制

12Cr2Mo,14CrMo和15CrMo钢的生产流程为铁水-110t BOF—LF—VD-300 mm×（1700~2400）mm板坯CC工艺。分析了钢中碳含量,Mn/S,结晶器倒锥度,结晶器冷却工艺和保护渣,浸入式水口插入深度等因素对连铸板坯表面纵裂的影响。通过将优化前3种钢的结晶器倒锥度1.10优化成12Cr2Mo钢1.20,14CrMo钢1.15,15CrMo钢1.10,浸入式水口的插入深度由原先的170~180 mm调整到140~150 mm,使用粘度较低的保护渣（碱度1.25,1300℃粘度0.129 Pa·s）,以增加渣液的流动性,连铸板坯表面纵裂缺陷得到了有效的控制,纵裂率由原先的8.9%降低到优化后的3.2%。     

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。     

SUS410半马氏体不锈钢厚壁无缝管内表面裂纹缺陷分析及工艺改进

SUS410半马氏体不锈钢(0.08% ~0. 15%C,12.5% ~ 13. 5%Cr)在生产热轧厚壁无缝钢管时极易产生内表缺陷。通过对φ139.7mm x 38.1 mm管内表面裂纹缺陷进行定位分析,结果表明裂纹附近δ-铁素体大量析出造成钢的热塑性下降,在变形过程中,由于两相区变形不协调,最终在奥氏体和δ-铁素体相界出现裂纹。根据 Schaeffler相图,对化学成分进行重新设计,将Cr当量/Ni当量比值由原来缺陷管的4.51降至≤3.0,管坯加热温度由1200~1300℃降至1180~1280 ℃,内表面裂纹缺陷得到有效解决,超声探伤合格率提高至97.9%。     

薄板坯连铸高碳钢65Mn表面翘皮的控制

针对薄板坯连铸连轧线生产高碳钢65Mn出现的表面翘皮问题,分析出缺陷产生的主要原因是铸坯边角部裂纹。通过降低二冷水量、合理分配扇形段水量分配比例等措施,有效地控制了65Mn板卷翘皮缺陷的形成,使高碳钢65Mn表面翘皮缺陷由10.03%降至0,取得了良好的经济效益。     

2.5 mm×10mm 65Mn扁钢丝表面横裂纹原因分析和工艺改进

由65Mn钢(/%:0.65C,0.24Si,1.00Mn,0.014P,0.006S)Φ6.5 mm盘条冷拔和轧制的2.5 mm×10mm扁钢丝出现表面横裂现象。通过对缺陷分析,得出由于铸坯表面增碳,使盘条表面形成条带状分布的块状碳化物的异常组织,并在冷拔过程中异常组织处形成微裂纹,在轧制压扁阶段,微裂纹扩展、合并形成宏观裂纹。连铸过程中钢液卷入保护渣富碳层会造成连铸坯局部表面增碳。通过改进150 mm×150 mm方坯连铸工艺,即液面波动由7~8 mm降低3~4 mm,浸入式水口插入深度由70~80 mm增至90~100 mm,保护渣粘度由0.35 Pa·s优化成0.40 Pa·8,连铸拉速由2.1~2.4m/min降至2.1~2.2m/min,65Mn扁钢丝的表面横裂纹率由原来的2.33%降至0。     

含钛高强钢板坯的火焰切割裂纹

钛高强钢具有成本优势,得到了广泛的应用,但添加钛易诱发板坯裂纹缺陷。针对wTi=0.1%的高强钢板坯火焰切割裂纹问题,采用ANSYS模拟了板坯火焰切割的过程及随后的温度变化,用光学显微镜分析了板坯裂纹形貌及组织、用热膨胀仪测定了wTi=0.1%的高强钢的温度-膨胀曲线,从板坯火焰切割后相变的角度探讨了裂纹形成原因。结果表明, wTi=0.1%的高强钢板坯火焰切割后,距切割面30mm以内冷却速度可达10℃/s以上,冷却速度快使板坯产生贝氏体和马氏体相变,导致了板坯火焰切割裂纹的产生。     

板坯非正常角部横裂纹产生原因分析

针对板坯连铸出现的非正常角部横裂纹,采用光学显微镜及扫描电镜等方法对缺陷进行分析。结果表明,角部横裂纹产生的原因是由于连铸机0~1段区域东侧外弧线偏差过大,造成铸坯角部在结晶器内轻微扭曲凹陷,进而热阻增加,冷速降低,形成粗大的奥氏体晶粒及超厚的沿晶先共析铁素体异常组织,恶化基体高温塑性,在后续受力过程中沿晶开裂,形成严重的角部横裂纹。通过调整铸机外弧线偏差,裂纹发生比例由60%降低到了5%以内。     

连铸板坯和方坯表面缺陷的分析与判定

无论是钢板、板卷,还是棒材或型材,它们的表面缺陷主要有两种基本来源:轧制过程产生或起始于板坯/方坯来料。通常,裂纹等各种各样的缺陷大多源于初始铸坯,而非产生于后面的工序。不管是方坯还是板坯,各种缺陷的产生机理是类似的。描述板坯/方坯上存在的各种缺陷,并举例不同工艺条件下这些缺陷的表现形式。此外,还提出判定各种缺陷的一些指导准则。     

热镀锌双相钢钢带边部细线缺陷成因及控制

针对热镀锌双相钢钢带在镀锌过程中边部出现的细线状缺陷,利用扫描电镜等手段对洗去镀锌层的基板表面和截面形貌进行了分析。结果发现基板缺陷表面存在起皮现象,截面裂纹深入基板,在裂纹两侧存在细小氧化质点。在钢带出锌锅后,基板细线状缺陷因表面存在起皮易挂锌,表现为热镀锌后钢带细线缺陷。对热镀锌双相钢生产全流程反查后,认为钢带边部细线缺陷主要来自板坯边角裂纹,并随热轧工序减宽量的增加,细线缺陷距离边部的距离增大。通过板坯热送热装或使用在线倒角结晶器;板坯下线冷却后人工倒角;降低热轧工序板坯减宽量,在冷轧工序辅以更大的切边量等措施,彻底消除了热镀锌双相钢钢带边部细线缺陷。     

Si元素对TRIP590钢表面氧化物的影响

文章对TRIP590钢表面的红色氧化皮进行了化学成分和微观形貌的检测和分析。研究结果显示,Si元素的含量是影响氧化皮结构的主要因素,在高温下扩散到表面与Fe和O形成复杂氧化物2FeO·SiO。在此基础上,对TRIP590钢中Si和其他元素的适当含量进行了分析和讨论。     

宽板坯连铸工艺优化与铸坯质量

结合实际生产,对宽厚板坯表面横裂纹、纵裂纹、氩气泡疤产生的原因进行了机理性分析。提出了消除宽板坯表面质量缺陷的具体措施。采用较弱的二冷配水,适当高的拉坯速度及矫直温度等,有助于降低表面横裂纹缺陷;采用较低且稳定的拉坯速度,低的吹氩量及水口浸入深度,有助于降低表面氩气泡疤缺陷;结晶器采用缓冷工艺,保持较小的液面波动等可有效防止铸坯表面纵裂纹的发生。