热轧卷板边裂缺陷成因分析

<正>近期,柳钢转炉厂在生产的普碳和低合金系列热坯轧后出现较多边裂缺陷,表现为距离卷板两边30 mm附近出现不连续重皮、线状裂纹、鸡爪印,缺陷主要集中在包晶及中碳类钢种,成为热轧卷降级和报废的主要类型,严重影响热轧卷板质量。为减少热轧卷边部裂纹,对缺陷处进行取样检验和生产过程跟踪,分析缺陷产生原因,以制定措施实施整改。钢卷缺陷形貌及分析(一)缺陷宏观形貌     

316L不锈钢冷轧板表面缺陷分析和工艺改进

316L不锈钢0.3~4.0 mm冷轧板的冶金生产流程为180 t EAF-AOD-LF-200 mm连铸板坯-热轧2.5~14.0 mm板-冷轧。通过对连铸坯、热轧卷以及冷轧板的化学成分、金相和扫描电镜及能谱检测,并对316L不锈钢冷轧板表面出现的线状缺陷进行了分析。结果表明,连铸坯表面振痕较深,有凹坑,并且存在深度≤300μm微裂纹缺陷;热轧板表面存在线状缺陷,缺陷附近存在大面积的氧化区域;冷轧板缺陷处(S含量0.001%,Cr_(当量)/Ni_(当量)=1.58)未发现较大尺寸的夹杂物。得出冷轧板线状缺陷源来自连铸坯,在加热炉中被严重氧化,最终形成冷轧板表面线状缺陷。通过将铸坯拉速从1.1 m/min降至1.0m/min,钢水过热度从45℃降至40℃,二冷比水量从1.0 kg/t降至0.9 kg/t,铸坯修磨用砂轮由16~#改为20~#等工艺措施,冷轧板表面缺陷大幅减少。     

热轧卷表面线状缺陷分析

为了研究热轧卷表面线状缺陷产生的原因,通过扫描电镜和能谱对热轧卷表面线状缺陷的形貌和成分进行分析,并对缺陷在钢卷断面方向的分布进行统计。结果表明,结晶器保护渣卷入和钢液中的夹杂物是导致热轧卷表面线状缺陷产生的主要原因,而缺陷分布与断面宽度有关。在研究线状缺陷形成机理的基础上,采取钢包顶渣改质、控制钢包镇静时间、优化保护渣性能和水口结构、火焰清理、优化氩气吹气量等控制措施,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷发生率得到有效控制,热轧卷表面线状缺陷率由0.63%降至0.30%以下。     

热轧卷板边部线状缺陷分析与措施

边部线状缺陷是热轧卷板日检常见的缺陷,利用金相显微镜及跟踪工艺生产过程对卷板表面线状缺陷的形成原因进行分析。研究表明,其主要原因是立辊与钢坯边部直接接触,由于粗轧立辊磨损后,与轧件表面产生摩擦力,在随后的轧制过程中造成表面应力撕裂,形成表面线状缺陷。     

热轧卷板边部直裂纹的成因分析及控制

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切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,分析裂纹形成机理,认为：铸坯三角区的多种缺陷在铸坯大切角量情况下被轧制放大是造成卷板边部直裂纹缺陷的主要原因。通过调整成分、优化保护渣、调整结晶器水量、优化二冷边部水量、调整设备精度等措施改善了铸坯三角区质量、优化了切边量,最终消除了热轧卷板边部直裂纹的产生。     

Q420B热轧卷板研制开发

针对Q420B热轧卷板使用性能要求,结合Q345B生产经验,详细描述了邯宝公司试制开发Q420B热轧卷板的冶炼、轧制工艺的设计,并对试制Q420B热轧卷板化学成分、力学性能、组织形态进行了详细分析。     

Q390C热轧卷板研制开发

针对Q390C热轧卷板使用性能要求,在Q345C钢的基础上,通过采用合理的成分设计及控轧控冷工艺,实现了低合金结构钢Q390C热轧卷板的工业生产。生产结果表明:设计开发的Q390C热轧卷板具备优良的微观组织及稳定的力学性能,各项性能指标符合技术要求。     

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。     

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。     

热轧卷板边部直裂纹的成因分析及控制

在热轧卷板上,经常会出现一些短且直的边部直裂纹,这些裂纹与常规的裂纹不同,容易造成对产品的缺陷性影响。基于此,本文通过观察轧钢环节的中间坯,在铸坯的切角部分发现有规则性的裂纹,且均呈斜向。随后通过使用电镜、酸洗、金相等不同的检测方法,检测了卷板、中间坯、连铸坯等,总结得出其直裂纹的形成原因,主要是由于铸坯在大切角的情况下被轧制放大,导致铸坯三角区出现缺陷。针对此原因,本文通过采取对成分进行调整、优化保护渣、调节结晶器水量和二冷边部水量、调整设备精度等多种措施,对铸坯三角区的质量进行了有效改善,对切边量做了大量优化,最终消除了热轧卷析边部直裂纹现象的发生。     

Q235B热轧板表面纵裂成因分析及工艺控制

Q235B钢(0. 11% ~0. 17%C)10~20 mm热轧板的生产流程为铁水预处理-50 t转炉-吹氧-(2。0 ~ 230)mm x(900 ~ 1 600)mm板坯连铸-热轧工艺。分析表明.Q235B钢热轧板表面裂纹来源于铸坯纵裂。统计分 析了成分、钢水过热度、拉速、连铸二冷水量、保护渣等对连铸坯纵裂的影响。通过控制Mn/S≥40,钢水过热度 15-35 °C,拉速1. 15 m/min,按季节调节二冷水量,釆用熔点≥1 100 °C,粘度0.20 ~0. 32 Pa .s,碱度≥1. 10的保 护渣等措施,使Q235B钢热轧板表面纵裂纹由3.51%降至W0. 96%。     

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。      

节镍型奥氏体不锈钢轧板表面脱皮缺陷特征与成因

节镍型奥氏体不锈钢热轧板和冷轧板常见的表面脱皮缺陷对后续产品合格率有着极大的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等手段,观察并分析该脱皮缺陷处的宏观形貌、微观组织及元素成分,探究脱皮缺陷的形成原因。结果表明,热轧板脱皮缺陷表面及纵截面存在明显的嵌入型Cr、Mn金属氧化物,其化学组成与其常见氧化铁皮高度一致。此外,在热轧板脱皮缺陷纵截面EBSD扫描中发现有残余铁素体组织,轧制过程中该处两相组织热塑性差异可能导致微裂纹产生及后续高温氧化,从而表现为热轧板常见的氧化型脱皮缺陷。冷轧板脱皮缺陷来源于热轧板的隐性缺陷,其异常成分与中间包覆盖剂、结晶器保护渣等外来夹杂物基本一致,这些夹杂物在浇注过程卷入铸坯内部且多在冷轧过程得以暴露,并表现为夹杂型脱皮缺陷,形貌上包括直线型脱皮和剥落型脱皮。通过改进连铸中间包与浸入式水口工艺,可有效降低这类不锈钢轧材表面的脱皮缺陷比例。     

Q235B和Q345B钢板坯保护渣渣膜显微结构的对比分析简

 保护渣渣膜的矿相结构是影响其传热与润滑性能的重要因素之一,偏光显微镜下对唐钢中厚板公司Q235B和Q345B板坯保护渣渣膜的矿相结构进行了系统研究。结果表明,Q235B板坯正常渣膜的结晶矿物主要为黄长石、枪晶石和硅灰石,结晶率高达90%~95%;Q345B板坯正常渣膜的结晶矿物中却没有硅灰石生成,并且结晶率也相对较低为35%~65%。对事故渣膜的研究发现,Q235B板坯出现纵裂对应的事故渣膜的突出特点是结晶率为65%~70%,较正常渣膜偏低;而Q345B板坯出现夹渣对应的事故渣膜与正常渣膜的最大区别是枪晶石晶体大量析出,并且结晶率异常升高至95%以上。     

低碳热轧板卷的表面黑线和翘皮缺陷形成机制

为提升热轧板卷表面质量,利用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等分析手段研究了翘皮和黑线两种典型缺陷.分析结果表明,热轧板表面黑线或翘皮缺陷微区成分主要由二次脱氧产物、钢包渣、保护渣等物质构成.结合表面缺陷附近的金相组织、夹杂成分和晶粒结构可以得出,热轧板表面缺陷的形成在炼钢过程主要受钢包渣或结晶器保护渣的卷入、铸坯...     

IF钢连铸坯及热轧板夹杂物研究

夹杂物是影响IF钢表面质量的重要因素。对某厂生产的IF钢连铸坯和热轧板取样, 采用光学显微镜、扫描电镜、能谱、大样电解等多种检测分析方法, 分析了夹杂物的形貌、尺寸、数量、分布以及成分等。研究发现, 热轧工艺的轧制作用使连铸坯宽度方向1/4处聚集的夹杂物向边部迁移, 最终造成热轧板边部夹杂物指数最高, 说明夹杂物聚集带在轧制过程中具有遗传性。热轧板中20 μm以下夹杂所占百分比与连铸坯中夹杂相比稍有增大, 50 μm以上夹杂所占百分比稍有降低。热轧工艺的轧制作用将连铸坯中大颗粒氧化铝夹杂挤压变形为热轧板中的长条状, 容易形成表面条状缺陷。夹杂物在连铸坯距内弧侧30 mm处存在聚集现象, 热轧板中距内弧侧0.5 mm处夹杂物指数最高, 这是由于等效应变不同使夹杂物聚集带向表层迁移。IF钢连铸坯和热轧板中主要有4类显微夹杂, 分别为Al₂O₃类、TiN、Al₂O₃-TiO_x和SiO₂类复合夹杂, 且两者中各类夹杂物所占百分比差别不大。      

Q195钢冷镦开裂原因分析

采用酸洗、光学显微镜以及扫描电镜—能谱(SEM+EDS)等方法,分析了Q195冷镦钢轧材及冷镦试样的表面质量、裂纹形貌、金相组织、氧氮含量和非金属夹杂物对冷镦钢开裂的影响。结果表明,钢中T[O]含量为154×10-6,钢中夹杂物含量较高;在轧材裂纹处发现大尺寸夹杂物,同时在轧材靠近边缘1/4处发现较多大尺寸夹杂物聚集分布现象,其成分与连铸结晶器保护渣成分相似,大型夹杂物在冷镦过程中引起应力集中从而导致和加剧冷镦开裂程度。同时由于轧制工艺控制不当,使得产品表面形成折叠缺陷,产生180°通条对称纵裂纹,是导致冷镦开裂的主要原因。     

基于大数据挖掘的低碳钢连铸工艺参数优化

摘要：针对热轧卷表面缺陷，基于大数据挖掘技术中的神经网络预测模型，提出了一种优化连铸工艺参数的新方法(prediction model method，简称PMM)。PMM方法可以得到各连铸参数对表面缺陷发生可能性的多样本连续变化图，并以此得到对应影响规律、关键工艺参数及临界值。结果表明，吹氩参数中，保护氩气流量对低碳钢热轧卷表面缺陷影响最为明显且呈负相关关系，塞棒与水口位置的最佳吹氩流量分别为3.0和1.8L/min。结晶器热流参数中，内弧侧水流量影响最明显，各面水温差最佳范围为7~9℃，最佳进水温度在35℃附近。同时，表面缺陷发生可能性随拉速提高、板坯宽度、浇铸长度增加而增加明显，但随中间包钢水质量增加而逐渐降低。此外，对比发现浇铸速度、板坯宽度、保护氩气流量与结晶器冷却水流量等参数是影响热轧卷表面缺陷形成的关键连铸工艺参数，且缺陷发生可能性对结晶器冷却水总流量的波动最为灵敏，其临界下限值为8700L/min。     

梁板钢板坯角部横裂纹控制技术的研究

针对攀钢V和V-Nb微合金化低碳梁板钢200 mm连铸坯出现角部横裂纹缺陷,通过综合优化连铸工艺参数-将结晶器铸坯窄宽面热流比由原先的0.90～1.10降至0.75～0.85,保护渣的粘度由0.20 Pa • s降至0.16 Pa • s,稳定连铸拉速和连铸机工况条件,使铸坯角部横裂纹缺陷得到了明显改善,并消除了由此引起的热轧饭卷表面线纹和起皮缺陷,因梁板钢热轧板卷表面缺陷引起的降级改判率由30%降至0。     

Parameter optimization for continuous casting of low carbon steel based on big data mining

As to the surface defects in hot rolled coils, based on the neural network prediction model in big data mining, a new method (prediction model method, PMM) for optimizing continuous casting process parameters was proposed. The multi sample continuous variation chart of the possibility of surface defects in each continuous casting parameter can be obtained by the PMM method. And based on it, corresponding influence law, key process parameters and critical values can also be obtained. The results show that among the parameters of argon blowing, the protective argon flow has the most obvious effect on the surface defects of low carbon steel hot rolled coils and has a negative correlation. The optimal argon blowing flow for the stopper rod and the nozzle position are 3.0L/min and 1.8L/min, respectively. Among the heat flow parameters of the mold, the influence of the water flow on the inner arc side is the most obvious, and the best range of water temperature difference on each surface is 7-9℃, the best water inlet temperature is about 35℃. At the same time, the possibility of surface defects increases significantly with the increase of the casting speed, the width of the slab, and the increase of the casting length, but it gradually decreases with the increase of the weight of the molten steel in the tundish. The casting speed, slab width, protective argon flow and mold cooling water flow are the key process parameters that affect the formation of surface defects in hot rolled coils. And the possibility of defect occurrence is the most sensitive to the fluctuation of the total cooling water flow of the crystallizer, and its critical lower limit is 8700L/min.