中厚钢板表面裂纹产生原因分析

1、革新与交流中厚钢板表面裂纹产生原因分析王高田(太钢集团临汾钢铁有限公司技术中心,山西临汾041000摘要:通过对比轧制试验和材料显微组织分析,找出了太钢集团临汾钢铁有限公司中板厂某次生产中钢板成品表面出现大量裂纹的原因,是板坯表面存在热应力裂纹,并据此提出了相应的改进措施。关键词:表面裂纹;中厚板;连铸坯中图分类号:TG 335151文献标识码:B 文章编号:1003-9996(200603-0058-02C auses Analysis of Surface Cracking of PlateWAN G G ao 2 tian(Linfen Iron &Steel Co 1,Ltd

2、1,Taiyuan Iron &Steel Group Co 1,Linfen 041000,China Abstract :The cause of surface cracking of plate was found out by rolling testing and microstructure analyzed ,which was the thermal stress crack on casting slabs 1Meanwhile ,the countermeasures were put forward 1K ey w ords :surface crack ;pl

3、ate ;casting billet收稿日期:2006-02-10作者简介:王高田(1965-,男(汉族,山西原平人,高级工程师。1前言2005年10月,太钢集团临汾钢铁有限公司中板厂四辊轧机生产线使用炼钢厂1#连铸机生产的Q235B 、断面尺寸为180mm ×1260mm 连铸坯轧制厚1640mm 钢板时,钢板表面出现大量裂纹,造成钢板返切改尺或降级、判废。钢板表面出现大量裂纹,这在临钢还是首次。为了查清是轧钢工序还是炼钢工序导致的裂纹,采用工序倒推方式,从轧钢工序开始进行了生产工艺及设备运行情况大排查,并取样做了相关检验、分析。2钢板表面裂纹产生原因211实际轧制状况炼钢厂1#

4、连铸机生产的板坯在加热炉中按表1所示的加热制度加热后,经18MPa 高压水除鳞2次,除净板坯表面氧化铁皮,开轧温度为10201050,终轧温度为920左右,终轧前3道次根据钢板表面情况,再进行一次精除鳞。钢板轧后不进行喷水快速冷却,而是矫直后直接上冷床空冷。2005年1011月间临钢中板四辊轧机生产线处于试生产阶段,设备故障相对较多,停轧时间较长,时常出现板坯在加热炉内滞留时间较长而使板坯表面氧化铁皮较厚的情况。表1板坯加热制度(温度为炉温预热段/加热一段/加热二段/均热段/加热速度/min mm -1920116312211200018110212对比轧制试验用炼钢厂1#连铸机和2#连铸机分

5、别生产的Q235B 、断面尺寸180mm ×1260mm 板坯,在中板厂按规定分别编批后交叉装入中板厂四辊轧机生产线加热炉,用相同加热制度、轧制制度生产厚25、30mm 钢板,结果发现,用2#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面无裂纹,用1#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面却有明显的裂纹,如图1所示。213金相检验在钢板表面有裂纹的部位取样,用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,进行显微组织观察,见图2。试样组织为F +P ,裂缝处组织严重脱碳,F 晶粒上存在氧化物夹杂,晶界上未见其他可见夹杂1。 85轧钢STEEL ROLL IN G 2006年6月第23卷第3期J un.2006Vol 123No

6、13 图1用1#连铸机生产的板坯 轧制的钢板表面裂纹图2裂纹部位的显微组织 在钢板表面有裂纹的部位取样做扫描电镜及能谱分析,结果显示:裂纹缺陷处和附近没有发现异常夹杂,只有一些氧化点,能谱分析见图3(含有O 、Si 、Mn 、Fe 元素,试样中存在偏析、裂纹和夹杂现象,钢板裂纹附近有一些氧化点,钢板有裂纹部位的氧含量较高。图3裂纹部位的能谱分析在高温且加热时间较长的环境中,钢坯易出现表层氧化和脱碳2 。现钢板裂纹处发生较严重的氧化,且裂缝处出现严重脱碳,因此可判定板坯在加热前表面已存在裂纹。钢板有裂纹部位的氧含量较高,也可证明裂纹处的钢氧化较强,板坯在加热前就有裂纹。因此可以判定钢板表面的裂纹

7、是由连铸板坯的表面裂纹带来的。经扫描电镜和能谱分析,得出裂纹缺陷处和附近没有发现异常夹杂,也没有检测到铜元素,因此可以判定板坯表面裂纹不是因铜富集而造成的脆性开裂。板坯表面的热应力裂纹在有氧化铁皮覆盖时难于被发现,经喷丸处理、酸洗或表面清理后,能用肉眼观察到,它往往是成组分布的较为细小的晶间裂纹,或呈星状,或呈网状3。中板生产过程中,在板坯回炉品表面就发现过表面裂纹(因坯料经高温加热后表面氧化铁皮变得疏松,其表面经18MPa 高压水除鳞后显示出裂纹,如图4所示。图4连铸板坯表面的裂纹3结论(1造成此次中厚钢板表面裂纹的原因是连铸板坯表面存在热应力裂纹。(2板坯表面裂纹不是因铜富集造成的脆性 开裂。(3炼钢连铸工序应有针对性地采取措施,如选用合适的保护渣、改善二冷配水等来提高板坯质量,减少板坯表面裂纹。参考文献:1王健安1金属学与热处