高锰钢连铸坯纵向开裂原因分析

Mn13高锰钢连铸坯有纵向裂纹。采用扫描电镜、高温拉伸试验和高温激光共聚焦显微镜、电子探针分析等检测了裂纹的形貌、Mn13钢的高温力学性能以及Mn13钢凝固过程中的组织演变。试验结果表明:纵向裂纹深度达40 mm,裂纹附近无保护渣卷入; Mn13钢在1 200℃以下温度的塑性较差,较易开裂。在1 200℃左右Mn13钢奥氏体晶界开始析出碳化物,进一步增大了铸坯的开裂倾向;由于结晶器内保护渣熔化不均匀,导致凝固坯壳厚度不均匀,从而使铸坯产生凹陷和纵向裂纹。提高凝固坯壳厚度和结晶器热流的均匀性是避免Mn13钢连铸坯纵向开裂的重要途径。     

连铸板坯角横裂纹的形成机理及控制措施

板坯角横裂纹是在钢的第Ⅲ脆性区产生的一种沿晶开裂。在第Ⅲ脆性区温度范围内,在奥氏体晶界铁素体薄膜的析出(晶界析出)弱化了晶界,或由于碳氮化物等的析出,在奥氏体晶界附近形成无析出区(晶界滑移)导致的晶界脆性,当铸坯在该温度区间受到弯曲、矫直或0号段错位等拉应力作用后产生的裂纹。奥氏体晶粒越粗大和奥氏体晶界越弥散细小的析出,越容易产生裂纹。保证连铸机设备精度和制定合适的连铸生产工艺参数是消除铸坯角横裂纹的根本方法。     

连铸板坯表面纵裂纹的形成原因及控制

连铸坯表面纵裂形成于结晶器内,由于凝固前沿树枝晶间富集液相导致的枝晶间脆性及结晶器中γ晶粒粗大导致的晶界脆性。在结晶器5种复杂应力的作用下,在结晶器内初生坯壳的薄弱处形成纵裂纹。坯壳出结晶器后,二冷段上部过强的冷却或对弧不良等各种应力都会促进纵裂纹的进一步扩展和延伸。为了防止纵裂纹萌生,首先要控制好结晶器保护渣及结晶器冷却工艺使结晶器传热均匀,防止坯壳凹陷变形;其次尽量降低钢中S、P等杂质元素含量,C含量避开包晶区。     

直接热装轧制的X60微合金钢连铸坯红送裂纹形成机制的研究

通过对热装、热送过程中连铸坯组织转变的热模拟研究,结合凝固过程中微合金元素第二相的析出行为和热应力变化,研究了X60微合金钢红送裂纹的形成机制。结果表明,X60微合金钢连铸坯不同的热装、热送方式会导致显著不同的铸坯组织和析出物形态,从而显著影响在再加热过程中铸坯红送裂纹的产生。X60微合金钢红送裂纹是在组织转变、微合金元素第二相析出和热应力三者的共同作用下形成的。组织转变过程中沿奥氏体晶界析出的先共析铁素体膜,在降低铸坯高温塑性的同时,也促进了第二相沿奥氏体晶界的析出。再加热过程中,先共析铁素体膜的减薄与第二相在晶界的偏聚和固溶间隙,导致了铸坯高温塑性的降低,从而显著增加了形成红送裂纹的可能性。连铸坯再加热至850℃的过程中产生的峰值应力是形成红送裂纹的主要原因。     

连铸保护渣特性对X55SiCrA弹簧钢铸坯角部裂纹和盘条质量的影响

为了改善X55SiCrA弹簧钢铸坯角部裂纹和轧制盘条质量,对盘条以及铸坯裂纹进行分析,且对连铸保护渣的成分进行优化。结果表明,轧制盘条裂纹以及铸坯角部纵裂纹两侧发生脱碳行为,铸坯角部纵裂纹附近存在高温氧化物圆点,在铸坯角部纵裂纹内部发现了保护渣成分。当保护渣碱度从0.62增加至1.02,Na₂O质量分数从6%左右增加至约12%,F^-质量分数从3%左右增加至7%～8%时,保护渣由酸性渣转变为碱性渣,在保证保护渣润滑能力的同时,提高了保护渣的结晶性能和控制传热能力。采用优化保护渣浇铸X55SiCrA弹簧钢时,铸坯角部纵裂纹消除。使用原保护渣和优化保护渣铸坯轧制盘条质量相比发现,优化保护渣浇铸的铸坯轧制盘条判废率从40%以下降至5%以下,大幅度提高了轧制盘条的成材率和产品质量。     

基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷优化

裂纹是板坯连铸生产过程中常见的缺陷,制定合理的二冷工艺是减少铸坯裂纹的重要措施。以JBS275-B钢为对象,研究了板坯连铸二冷的工艺优化。基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;根据制定的铸坯表面目标温度,优化了二冷工艺,最终达到消除铸坯裂纹的目的。     

汽车减震器套管用钢LAX340Y410T质量提升工艺实践

本文针对首次开发试制的汽车减震器套管用钢LAX340Y410T表面存在通条裂纹、烂钢等现象进行了工艺优化研究。结果表明,铸坯剥皮发现铸坯表面存在凹坑缺陷,铸坯凹坑缺陷剥皮去除后经加热轧制仍存在通条裂纹、烂钢缺陷,圆钢表面探伤合格率仅有30%左右。与不剥皮的铸坯相比,剥皮铸坯的应力裂纹敏感性更强。钢中加入N元素会与V生成脆性氮化物,在铸坯表面形成凹坑缺陷,会进一步加剧裂纹敏感性。通过工艺优化调整,取消冶炼过程中氮气环流,增加铸坯缓冷工序,圆钢表面探伤合格率由初次试制的3.13%提升至90.2%,产品质量大幅度提高。     

高拉速薄板坯连铸中碳钢保护渣开发与应用

针对在高拉速情况下薄板坯连铸过程中频繁出现"冷齿"、黏结以及铸坯表面纵裂纹较多等问题,依据中碳钢凝固收缩特性并结合现场实际生产情况,开发了一种适合在高拉速情况下薄板坯中碳钢连铸用保护渣。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了铸坯表面纵裂纹的产生,也无"冷齿"、黏结等报警现象出现,铸坯质量显著提高,完全满足生产要求。     

230 mm厚板坯表面纵裂成因分析及改进措施

某钢厂1台230 mm×1 410 mm双流板坯连铸机采用转炉直上工艺浇铸Q235B钢时,板坯出现表面纵裂纹。针对该钢厂的铸坯质量缺陷进行现场工艺追踪,对比和分析转炉工艺、钢水成分控制、结晶器水冷工艺、结晶器保护渣等关键工艺控制点,并采取了相关的针对性工艺改进措施,表面纵裂纹综合发生率成功从16.52%降低至1.25%、纵裂纹超深改判率从4.16%降低至0.18%。     

22MnB5热成形钢连铸坯高温力学性能研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对22MnB5热成形钢连铸坯在600～1300℃温度范围内的高温力学性能进行了测试，借助扫描电镜观察了高温拉伸后的断口形貌。系统分析了形变温度对应力-应变曲线、高温强度及热塑性的影响。结果表明，22MnB5热成形钢连铸坯的高温拉伸过程是形变强化和动态软化共同作用的结果，高温强度随形变温度的升高而下降。22MnB5热成形钢连铸坯的第1脆性区在1250℃至熔点范围内，为S和P元素在枝晶间偏析导致晶界熔融所致。第3脆性区在650～750℃范围内，为奥氏体晶界BN析出和奥氏体→铁素体相变所致，加入Ti可使第3脆性区变窄且趋向较低温度区。在800～1200℃温度范围内22MnB5热成形钢连铸坯塑性良好，可为此类钢的连铸工艺制定提供参考，以减少铸坯裂纹缺陷的产生。     

S355NL连铸圆坯表面横裂纹形成原因分析及改进

对S355NL连铸圆坯表面横裂纹形成原因进行了低倍和高倍凝固组织研究,并对裂纹区域微观凝固组织进行了能谱成分分析,根据分析结果推测：表面横裂纹萌生于结晶器,出结晶器后在二冷区扩展,进入矫直阶段裂纹沿着振痕波谷处发生了撕裂和贯通。实践表明,通过采取提高拉速8.69%、降低二次冷却水强度10%和采用包晶钢专用保护渣的措施可预防包晶钢表面横向裂纹的发生。     

圆坯表面网状裂纹产生原因及控制

分析了结晶器铜管在没有划伤的情况下连铸圆坯表面网状裂纹发生的原因。指出网状裂纹一方面由于初生坯壳冷却不均引起奥氏体晶粒粗大,基体中的铜元素在奥氏体晶界富集,降低了晶界结合力,诱发晶间裂纹;另一方面,由于浇铸过程液面不稳,保护渣卷入富集在在奥氏体晶界,产生应力集中点,形成裂纹发源地。通过确保结晶器对弧对中、浸入式水口的插入深度及对中、平稳的浇铸液面及合适的保护渣等方面的措施确保了网状裂纹得到根治。     

宽厚板连铸坯表面裂纹的产生原因及控制

针对近期包钢薄板坯连铸连轧厂宽厚板微合金钢铸坯出现的批量表面裂纹问题,通过考察表面缺陷类型,裂纹形貌特征,结合连铸工艺条件、钢水质量及设备状况,分析了板坯表面裂纹的主要原因,提出了优化振动参数,控制钢水氮含量,提高振动精度,调整保护渣性能以及提高二次冷却水水质等改善铸坯表面缺陷等措施,取得了比较明显的效果,其铸坯表面裂纹得到了有效控制。     

马钢小断面异型坯表面纵裂纹的控制

表面纵裂纹是异型坯最常见的质量缺陷。以马钢小断面异型坯为研究对象,统计了2019年的生产数据,研究了保护渣黏度、钢水化学成分和保护浇铸对铸坯表面纵裂纹的影响,为现场生产高质量的异型坯提供了参考。结果表明,高黏度保护渣和较洁净的钢水可有效减少铸坯表面裂纹的产生。     

高耐候钢板坯表面纵裂成因分析与控制

针对高耐候钢连铸板坯生产实践中遇到的表面纵裂纹问题,对钢的成分、结晶器保护渣、结晶器冷却及二冷区冷却等影响因素进行了讨论分析,提出了连铸工艺改进优化方向。生产实践表明,采取控制镍铜比大于0.3,选用高碱度、高熔点、低黏度耐候钢专用保护渣,调整结晶器倒锥度每米1.0%～1.1%,结晶器及二冷区弱冷却;控制非稳态浇铸,维持钢水过热度在20～30 ℃,稳定液面波动在2%以内、拉速波动在±0.2 m/min等技术措施,板坯表面纵裂发生率从50%以上降低到3%左右。     

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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.     

降低大方坯连铸中碳锰钢铸坯表面纵裂的研究

为找到某厂大方坯生产中碳锰钢表面纵裂产生的原因及治理措施,对铸坯进行了解剖,分析了不同连铸工艺参数对缺陷的影响,认为严重的铸坯中间裂纹贯穿至铸坯表面是中碳锰钢表面纵裂形成的主要原因。为此,针对性地采取了降低中包过热度、提高并稳定连铸机拉坯速度、优化二冷工艺、调整堆垛缓冷工艺等技术措施,消除了铸坯的中间裂纹缺陷,从而使表面纵裂缺陷率由53.85%降至2.14%,优化效果显著。     

连铸板坯表面纵裂原因分析及对策

以安钢现场生产数据为基础,研究各种工艺参数对板坯表面纵裂纹的影响,并从生产实践的角度提出了应对措施,如浸入式水口插入深度、钢水成分、结晶器保护渣、结晶器传热、二冷强度、拉速、钢水过热度等,并介绍了安钢减少表面纵裂废品的措施和方法.     

精冲钢连铸坯角部横裂纹产生原因及控制措施

为了研究精冲钢角部横裂纹形成原因并制定相应控制措施,通过数值模拟计算了二冷区连铸坯温度场分布,在此基础上采用Gleeble 3500热模拟机测定了试验钢种在连铸条件下的断面收缩率。使用金相显微镜、扫描电镜对角部横裂纹附近成分、微观组织以及钢中夹杂物进行观察分析。结果表明,连铸坯角部横裂纹形成是由于钢中大尺寸夹杂形成裂纹源,弯曲过程中连铸坯角部表面温度处于第Ⅲ脆性区710~765 ℃,裂纹进一步扩展形成角部横裂纹。针对裂纹产生原因提出延长软吹时间、控制过程温降、调整二冷水量等措施,有效降低连铸坯角部横裂纹产生概率。