铸坯角部纵裂纹产生的原因及改进

分析了河北前进钢铁集团炼钢厂150 mm×620 mm铸坯表面角部纵裂纹的形成机理,认为铸坯的角部纵裂纹缺陷形成于结晶器,与结晶器的工艺参数、水量及保护渣的状况有密切关系。通过对铸坯角部纵裂纹的实物形貌特征进行分析,调整了主要工艺、设备参数、配水参数,使铸坯角部纵裂纹缺陷得到有效控制。     

热轧板边裂缺陷成因分析及对策

对碳钢热轧卷边部裂纹缺陷进行取样检验,认为铸坯角横裂纹是导致热轧卷边部裂纹缺陷产生的根本原因。通过对铸坯角裂产生原因的分析,从解决铸坯角裂入手,采取有效措施,消除热轧卷边裂缺陷。     

连铸工艺对板坯裂纹的影响及防止措施

连铸坯的裂纹是造成连铸坯报废的主要原因，针对连铸板坯的宽面纵裂和角部横裂问题进行了金相组织检验和热模拟试验，对铸坯裂纹产生的原因和机理进行分析，提出了防止铸坯产生裂纹的具体措施。     

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.     

基于双相变控冷技术的微合金钢板坯表面裂纹控制技术研发及应用

铸坯表面裂纹发生的原因之一是铸坯表层组织晶粒粗大和晶界析出导致的高温塑性较低。为了提高铸坯塑性，利用高温共聚焦技术研究和开发铸坯表层组织双相变控冷技术，研究钢种在双相变控冷工艺下的晶粒尺寸变化和晶界析出状态，并通过模拟计算获得铸坯表层双相变控冷工艺的关键技术参数。针对铸坯角部裂纹，通过冷却设备改造满足铸坯角部双相变控冷技术需求。在现场以包晶钢为对象钢种进行铸坯表层组织双相变控冷工艺的工业试验。通过分析铸坯相组织发现双相变控冷技术消除了铸坯表层晶界铁素体膜，并细化了表层晶粒尺寸。铸坯角部清理检查结果也证实了该技术对包晶钢角部裂纹的改善作用。     

连铸厚板坯角部横裂纹的成因与预防对策

分析了连铸厚板坯表面角部横裂纹产生的机理,对工艺、设备、操作等进行技术攻关后,铸坯表面质量得到改善,基本解决了铸坯角部横裂问题。     

S355NL钢矩形铸坯角部横裂纹的分析与控制

针对S355NL钢连铸过程中铸坯角部产生的严重横裂纹缺陷,通过光学显微镜、扫描电镜等对铸坯角部横裂纹形貌特征、微观组织及析出进行分析,结果表明:微合金元素的碳氮化物、夹杂物在低温下沿奥氏体晶界析出,脆化了晶界,降低了强度,在受到应力作用时,造成应力集中,是角部横裂纹产生的主要原因。采取提高铸坯表面温度及其均匀性、降低钢中氮含量、减少夹杂物含量等措施,解决了铸坯角部横裂纹缺陷问题。     

含硼S355JR热轧卷板边部裂纹研究

本钢生产含硼S355JR热轧板卷时,距钢卷边部10~20mm处有裂纹存在,通过检验边部裂纹周边的金相组织,研究原料铸坯角横裂缺陷,发现钢板边部裂纹主要由铸坯角横裂引起,加热过程中裂纹周边氧化,轧制时由于较厚的氧化层存在,无法焊合,最终在钢板边部形成裂纹。连铸工序采取措施,可减少边部裂纹;清理铸坯角部可作为铸坯出现角横裂缺陷的补救措施。     

不同角部形状特厚矩形坯凝固传热及应变数值模拟

 为了更加有效控制和减少连铸坯的角部横裂纹质量缺陷,根据其形成的机制,针对两种新型铸坯模型,即圆角和倒角模型进行研究。通过建立特厚连铸矩形坯在凝固过程的传热模型并进行数值模拟,得到铸坯在凝固过程沿拉速方向上温度场和坯壳厚度的分布规律,并在此基础上建立热力耦合模型,分析铸坯的应力变化,讨论了产生裂纹的可能性。研究结果表明,通过对比传统直角模型,得出圆角和倒角模型对铸坯角部温度场和应力场两个方面的分布状况都有改善,即新铸坯模型角部温度在连铸矫直段有效避开了钢的高温脆性区,同时降低了铸坯角部的应力值,减小了角部裂纹产生的可能性。     

10PCuRE耐候钢连铸坯表面纵裂纹成因分析

对10PCuRE钢典型炉号铸坯表面角部纵裂缝进行了宏观观察,采用扫描电镜、电子探针及X射线能谱对裂纹开裂表面和热轧钢带断裂面上夹杂物进行了形貌观察和微区成分分析,通过Gleeble—1500试验机对铸坯试样进行了高温力学性能测试,并且还检测了10PCuRE钢连铸结晶器的宽、窄面上的热流,得到了10PCuRE耐候钢连铸坯表面纵裂纹的主要形成原因,提出了消除10PCuRE连铸坯表面角部纵裂纹的措施。     

包晶钢连铸坯角部裂纹缺陷产生原因分析与预防

针对中碳包晶钢凝固过程中铸坯角部裂纹缺陷问题,采用低倍酸洗、金相显微镜和扫描电镜能谱分析仪等手段,结合生产工艺,对裂纹缺陷产生原因进行详细分析。结果表明:裂纹主要产生于铸坯角部振痕波谷应力比较集中位置,主要以晶间裂纹为主。通过采取优化钢水化学成分和连铸二次冷却工艺,严格控制辊缝精度和提高矫直段前铸坯边角部温度等措施,可以有效预防铸坯角部裂纹缺陷产生,经统计,裂纹缺陷率由原来的1.27%降低到了0.24%。     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测，以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟，开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明，传统板坯连铸工艺下，窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩，致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成，大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热，引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下，奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器，坯壳角部于其内高效传热，凝固全程冷却速度大于5℃/s，弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时，基于窄面足辊超强冷新控冷结构，对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变，铸坯角部晶粒显著超细化，高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。     

含铌钢板坯角横裂纹的控制

采用金相显微镜和扫描电镜分析了含铌微合金化钢铸坯角部横裂纹的形成原因.发现矫直区铸坯角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内;拉速波动导致角部温度变化较大;二冷喷嘴状况不好导致两边角部温度相差较大.采用提高拉速、矫直区铸坯角部喷嘴遮挡等"热行"方法后,铸坯角部温度明显提高,铸坯的角横裂纹的发生率大大降低,但铸坯中心偏析恶化.采用增加角部喷嘴的"冷行"方法后,铸坯角部温度明显降低,铸坯的角横裂纹和中心偏析大大改善.     

连铸坯角部纵裂分析及对策

通过分析电炉连铸坯产生角部纵裂纹的原因，提出了具体的控制措施，加强原材料的质量控制和连铸工艺过程的控制对防止铸坯产生角部纵裂纹有着重要作用。     

舞钢生产连铸坯表面角部横裂纹的成因分析

针对舞钢1 900 mm板坯连铸机生产连铸坯角部经常出现的横裂纹,从连铸坯裂纹产生机理和影响因素角度进行分析,最终确定铸坯角部矫直温度过低以及边部存在凹陷是角部横裂纹产生的主要原因,对此提出了预防措施。通过结晶器锥度、一冷水、二冷水等工艺参数优化及设备改造,有效地控制了连铸坯角部横裂纹的产生。     

倒角结晶器技术在南钢的应用

为解决铸坯角部缺陷,提高铸坯的角部质量,避免进行线下修磨和后续轧制工序出现边部缺陷问题。通过对角部裂纹成因的分析,引进倒角结晶器工艺,并对其设备和工艺参数进行调整,大大改善了铸坯在铸机内凝固过程的温度场和应力场作用,降低了铸坯的角部裂纹缺陷,提高了铸坯的整体质量。在易产生角部裂纹的含硼或铌微合金钢、包晶钢等钢种的铸坯的角部裂纹修磨率由52.9%降至9.43%。     

攀钢板坯连铸机不同断面铸坯角部横裂纹分析

通过喷嘴性能测试、重熔凝固冷却实验和计算机仿真软件计算,研究了攀钢不同断面板坯角部冷却情况对铸坯角部横裂纹的影响.研究表明:对于1160、1080和1250mm三个断面尺寸的铸坯,较强的冷却使角部温度较早低于A₃温度,矫直前沿奥氏体晶界形成大量膜状先共析铁素体,矫直时容易沿奥氏体晶界形成角部横裂纹.为解决角部横裂纹问题,通过改变铸坯表层组织来控制铸坯角部横裂纹的产生,并将其应用于攀钢现场生产.     

方坯角部裂纹的原因分析及控制

结合生产实践,分析了方坯角部裂纹产生的原因,通过调整钢水成分、优化工艺设备、改进操作方法控制角部裂纹的发生,铸坯质量得到有效改善。     

铸坯皮下裂纹的演变规律研究

热轧卷板上出现的不同于常规发纹的短直形边部直裂纹缺陷对产品的影响较大。轧钢环节的中间坯显示铸坯清角部位出现规则性斜向裂纹,通过使用电镜、金相、酸洗等检测方法对卷板、中间坯、连铸坯进行检测分析其形成机理,研究连铸皮下裂纹演变规律,对解决卷板成品边部缺陷提出指导。     

基于数值模拟的宽厚板铸坯冷却制度优化实践

针对现有的宽厚板冷却制度进行数值模拟发现,现有冷却制度采用超级弱冷和角部不喷水制度时,既无法有效提升角部温度,也无法控制铸坯表面返温。分析现有冷却制度与铸坯表面激冷层、铸坯表面横裂纹的关系,利用数值模拟优化了冷却制度,有效保护了铸坯表面激冷层,降低了铸坯表面横裂纹,为同类型的宽厚板连铸机提供了新的宽厚板冷却制度思路。