卢鹏宽厚板连铸坯的主要缺陷及防止

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1、宽厚板连铸坯的主要缺陷及防止措施专业：材料成型与控制技术姓名：卢鹏摘要：根据工厂全年生产统计结果，确定宽厚板连铸坯主要缺陷为连铸坯纵横裂纹及轧材的冷弯和拉伸合格率低。对产生原因结合生产实际进行分析，提出改进措施，使铸坯和轧材质量得到明显改善。关键词：宽厚板；纵裂纹；横裂纹；冷弯性能；拉伸性能一、前言宽厚板中的管线钢、船板钢、低温容器钢等，对钢材性能和质量要求极为严格，既要求高强度又要求高韧性，对焊接性能、疲劳性、耐腐蚀性、抗氢致裂纹、抗层状撕裂性等多方面均有较高或极为严格要求。为保证钢材性能，要求钢材极低的有害元素、气体和夹杂物含量，其中P≤0.010%，S≤0.0010%，N≤0.00

2、50%，H≤0.00025%,TO≤0.0020%;夹杂物形态应为分散细小，应消除大颗粒夹杂物，变条形MnS为细小球状，又要求钢材具有良好表面质量和内部质量。宽厚板为保证强度和韧性的匹配，成品设计采用低碳高锰的原则，并加入微量元素Nb、V、Ti等，钢的等效含碳量多为包晶钢，所以铸坯易产生表面缺陷；宽厚板由于轧材厚度大，使轧材压缩比小，不易消除铸坯中心缺陷，轧材难以保证内部质量。连铸坯质量控制：就是如何同时改善铸坯表面和中心质量，以达到保证轧材的表面质量和内部质量。二、宽厚板主要缺陷根据国内某厂2007年主要缺陷种类如表1表12007年炼钢缺陷统计表缺陷或性能种类块数重量（T）发裂9429

3、0.870分层3391.933夹杂67224.65815/15夹渣618.001结疤5792244.545裂纹330313794.8530气泡4272091.963气泡、结疤18.860结疤、裂纹741.853小计451718807.520冷弯32577983.556延伸6032524.251屈服、冷弯13.140延伸、冷弯95310.021抗拉、延伸618.991抗拉、冷弯617.405延伸、冲击37.536冲击、延伸、冷弯1128.376冲击、抗拉、冷弯37.580抗拉、延伸、冷弯722.351冷弯、冲击3354.217化学成分不合38.761小计402810986.195合计854

4、529793.7152007年炼钢合格率：97.84%从全年炼钢废品统计看，铸坯缺陷主要是裂纹，性能不合的主要是冷弯和延伸，因此必须查清原因，采取相应措施，提高炼钢合格率。三、铸坯裂纹产生原因及防止措施（一）铸坯表面横裂纹铸坯特别是含铌钢表面（角部）横裂纹，通常位于铸坯内弧面部或角部，有时隐藏于铸坯皮下并被FeO覆盖，横裂纹与振痕共生，位于振痕波谷处，一般深约2—4mm热轧后板材上表面呈不规则“M”形或呈星状缺陷；（若轧薄板角部横裂在内表面边部形成翘皮。）1、横裂纹产生机理15/15角部横裂纹形成于结晶器。振痕底部的偏析薄弱部分易形成微裂纹。包晶钢（含碳0.08-0.16%），由于相变时

5、发生包晶反应凝固收缩最大，形成不均匀凝固，在结晶器内易发生裂纹，裂纹在二冷区得到发展。当冷却不均匀（如喷咀堵塞等），弯曲或矫直时应力过大，特别是含Nb钢，在950℃以下矫直，处于高温脆性区，裂纹扩展成角横裂，脆性的主要原因是NbN或Nb(CN)沿奥氏体晶界析出矫直，应力集中引起角部横裂纹，角部横裂纹多发生于板坯上表面，角部横裂主要在矫直区扩展，说明连铸坯有角部过冷的问题，矫直时处于高脆性温度区间。2、横裂纹产生影响因素分析（1）化学成分①H厂生产A32钢的化学成份如下表。表2H厂A32化学成份元素化学成份（%）CSiMnPSAlSNbA320.08-0.130.30-0.401.00-1

6、.30≤0.035≤0.035≥0.0100.02-0.04注：借用H厂统计数据，说明F厂的问题。对同一浇次典型炉次的表面横裂纹废品如下表3。表3化学成份与表面横裂纹废品关系表炉号化学成份（%）废品率（%）CSiMnPSAlsNb7002190.110.341.400.0280.0120.0220.02612.67002210.110.341.170.0290.0090.0230.02619.04047020.120.371.140.0200.0100.0270.03117.59031240.140.341.150.0340.0190.0200.0235.57002180.130.381

7、.100.0200.0090.0150.0313.14047060.140.381.110.0190.0060.0340.0281.2从上表可以看出，含碳量为0.11%-0.12%时，横裂纹废品率高，当含碳量为0.13%-0.14%时，横裂纹废品率明显降低。有文献指出，15/15当含碳量0.10-1.2%时，由于初生坯壳在弯月面凝固时发生L+δ→γ相变，体积收缩最大，对裂纹敏感。②铌含量不含铌钢第Ⅲ脆性区温度780℃-870℃，所以