连铸板坯角部横裂产生的原因及应对措施

铸坯角部横裂产生的缘由及应对措施孔隙，必需用沿板坯边部进展火焰切割处理，切割出50mm宽，2～3mm深的槽。在检查板坯的裂纹时，在高强低合金钢〔HSLA〕、包晶钢、中碳钢中觉察了角部横裂，但是在低碳铝冷静钢中却很少觉察裂纹。包晶钢含有Nb，因此，角裂的百分比极高。虽然在板坯的部横裂纹与振动痕迹方向全都。在出厂前，必需对板坯中的角裂纹和针孔进展处理。处理板坯中消灭的裂纹将增加产品本钱，降低生产力量，耽误产品出厂日期。经过火焰切割后的板横裂纹，米塔尔公司LazaroCardenas〔MSLC〕的操作人员、修理人员、技术人员组成了一支精干的团队，以降低板坯角部横裂纹的发生。裂纹起因值，板坯就会发生横裂。在以下条件下板坯可能产生裂纹：〔1〕铸流外表温度下降至低延展区以下，拉伸应变导致铸件产生裂纹。(2)结晶器上热收缩应变引起板坯内部热断裂，产生裂纹。〔3〕结晶器上或结晶器四周所施加的外力引起外表热拉裂。产品的延展性低是消灭裂纹的主要缘由。影响板坯横裂的因素还包括化学作用。减小温差，降低震惊是避开板坯裂隙发生的主要措施。角部裂分析对板坯切削样本〔2～3mm〕1。在这种Nb、VCC对包晶钢格外敏感。理论上讲，Nb(C，N)在1090℃开头析出，当温度下降，析出量快速增长，当温度降低到900℃时主要析出物为V〔C，N〕，温度进一步下降到800℃时，晶间连续析出。众所周知，在温度降低过程中，NbV基析出物沿奥氏体晶粒边界析出。事实上，晶核阻碍其析出，实际的析出温度还要低些，而且，由于处在低温高饱和条件，突然析动身出声响。大量析出物的消灭软化了奥氏体晶粒边界，而且当板坯在弯曲拉应力作用下，就会沿晶体边界消灭裂纹并扩展。1板坯化学成分％————————————————————————————————————————CSiMnPSVAlNbTiCaN————————————————————————————————————————0.110.0191.010.0100.0050.0160.0320.0290.0140.00130.0030————————————————————————————————————————大多数状况下，连铸的板坯裂纹很难用肉眼观看得到。在板坯上切削出2～3mm槽后，就可见到其中的裂纹，大局部裂纹的深度超过3mm。但是，在火焰切削后，窄面消灭的裂纹却很25mm。从板坯宽面的外表算起，其裂纹深度约5～6mm。要对裂纹进展深入争论，就必需使用电子显微镜、SEM、微探针和火焰切削技术来了解外来颗粒、结晶器磨损脱落的金属元素、树状构造和裂纹四周的原奥氏体边界。火焰外表清理可能转变板坯外表的微构造，因此，在火焰外表清理的样品角部开头切割取样进展观看。从一个观看面的树枝状构造裂纹观看，可以看出全部裂纹从外表穿透进入了钢的基体内部，裂纹不是枝晶间构造，裂纹切断了枝晶臂。电子显微镜观看结果说明，在无外来杂质的条件下〔如结晶器磨损脱落的金属元素〕，SEM－EDAX和微探针成图显示，裂纹中没有Cu，Ni及Cr形成的。粒组织。依据计算，具有表1化学成分的钢的A3841℃。即铁素体晶粒组织大约在840℃时开头形成。铁素体晶粒组织较软，假设板坯角部温度降低于840℃，又在扇形面非弯曲点上，则在原奥氏体晶粒边界上较软的铁素体晶粒组织中NbV基析出物析出，就很简洁在板坯上形成裂纹，并不断扩大。由Mintz及Abushosha750～900℃时，处开头的地方有3mm深的裂纹，可以清楚看到钢中裂纹沿铁素体晶粒聚拢处消灭。认真观1mm内开头消灭。1mm2mm的横断面上，可以看到奥氏体生长特别快，裂纹始终从外表伸进步入板坯内。沿奥氏体晶粒6mm。有气孔的铸坯，其裂纹沿奥氏体晶粒边界扩展得更深。由于铸流振动痕迹处与结晶器接触面积小，热传导低，所以结晶器内的奥氏体裂纹扩展增大。而振痕浅的局部热传导较好。在全部样品中，用电子显微镜，SEM及微探针观看抛光的板坯外表，并没有觉察任何结晶Cu无关。综上所述，全局部析说明裂纹是晶粒间的裂纹。因此，弯月面热拉裂不是引起角部横裂的缘由。结晶器磨损也不是角部横裂的缘由。依据裂纹沿原奥氏体晶粒边界的事实，可知裂纹从结晶器中的弯月面开头，而产生的主裂纹是在低温条件下拉伸或不适当的拉力作用下产生的。在拉伸前降低冷却速度，使角部温度大于900℃，可避开由于NbV基析出物析出和铁素体相变引起的热压延凹陷现象。热传递均匀稳定时，可以改进弯月面包晶钢外表。因此，热传导低的结晶器喷涂料与裂纹的在这些分析的根底质上，测出板坯角部的温度。依据现有的喷水降温区宽度、喷水量和结晶器热传导的状况，对铸模热传导的差异进展测量。依据铸坯角部温度不同，便可以推测铸件122区后，仅有辐射冷却，但是，其冷却程度足以保持角部在延展率较低范围内拉伸。要将扇形面非弯12区角部的喷水冷却，从而保证结晶器出口的板坯角部更热。为此，结晶器承受喷涂料可起到很好的作用。连铸机上应用削减横裂纹的措施结晶器热传导：浇铸包晶钢时，对结晶器缓慢冷却。最初，MSLC公司用了一种喷涂料结晶CaO／SiO21．0513002．78泊，平均热传导率为73．9kJ／kg。结晶器内热传导率高，则板坯凝固皱纹增加，形成裂纹。当CaO／SiO21．20，材料的熔点和粘度一样时，结晶器的热传导率显著减小，平均热传导率仅有62．4kJ／kg。这种钢的浇铸速度为0．75～1．0m／min，结晶器宽面水流量为3800l／min，窄面水流量为400l／min。这两种结晶器喷涂料的化学2。自动结晶器液面掌握：放射状结晶器液面掌握系统已被涡流状结晶器液面掌握系统所取代，其掌握精度在±2mm范围内。结晶器液面波动越高，振痕就越深，因此，板坯更简洁发生角MSLC公司承受涡流系统掌握结晶器液面，并改进了钢水净化措施。对钢水净化处理和钢包中Ca从而避开结晶器内的偏流。偏流是引起结晶器液面波动的主要诱因。结晶器自动喂粉装置：连铸机安装了结晶器气动喂粉机。生产的钢种不同，气动喂粉机的气压不同，其对结晶器的喂粉量也不同。喂粉均匀可提高热传导，削减角部裂纹。自从MSLC公司安装这种设备后，不仅单位消耗的粉末减小，从0．55kg／t减小到0．50kg／t，而且包晶钢的质量也有所提高。窄面楔形：生产无合金包晶钢时的原窄面楔形斜度为0．8％，生产合金钢时，如含Nb，V及Ti0．9％。这些典型钢种的浇铸速度为0．75～1．0m／min，其浇铸速度取决于板坯厚度及宽度。由于碳钢收缩大，窄面斜度增加到了1．1％。增加楔形斜度，改进了凝固板坯与结晶器的接触状况，确保热传导的均匀性；当板坯出结晶器要因素。振动行程及频率：MSLC厂铸机结晶器的振幅为10mm，频率较低，频率取决于浇铸速度。假设结晶器的振幅大、频率低，发生负速铸坯的时间就长，使振痕加深。角部裂纹通常与振痕有关，因此，生产过程中不期望消灭深的振痕。MSLC公司曾经做过一个比照试验，一组铸流承受高频振动，振幅减到6mm时，另一组铸流承受低频振动，振幅保持10mm。振幅为6mm的高振频结晶器生产的负速铸坯时间少，如表3所示，平均振痕深度从0．58mm0．425mm27％。从今以后，MSLC公司的全部结晶器都改为振幅为6mm的高频结晶器，这样明显削减了角部裂纹。铸机维护：改进铸机对中是削减角部裂纹的关键。由于在结晶器下产生鼓肚，拉应力过大，使板坯产生裂纹，其裂纹沿软的奥氏体边界扩展。虽然连铸机主要的上部构造没有磨损，但±1mmMSLC公司有效地改进了结晶器及铸机维护操作规程，使角部裂纹大大削减。二次冷却：使用的缓冷结晶器喷涂料后，1区、2区的喷嘴的位置发生转变，用水量降低，抑制了角部过冷的状况。二次冷却模型显示，在结晶器下部，板坯角部的温度增加200℃。角部仅存在辐射冷却，其板坯外表温度仍旧很高，可以避开在低延展温度区拉伸。目前的板960℃，与模型推测温度根本全都。二冷段改进还包括：检查水和空气质量、压力和流量；检查和修复水泄漏；在日常工作的根底上，清理过滤器双向阀；将现有的每个铸流扇形段安装高温计，监视扇形段非弯点的板坯角部温度。结果及结论MSLC202375％。通过争论得出以下结论：·角部横裂与振动痕迹方向全都。全部裂纹都是晶界间的，与原奥氏体边界全都。裂纹样品中有明显的气孔。·疏松的一边常常觉察角部裂纹。裂纹可能在结晶器内就生成，随非弯点角部温度降低至750～900℃的低延展凹陷区，冷却过程中又受Nb基及V基析出物及奥氏体边界上相变铁素体晶粒聚拢的影响而不