SS400鋼板坯三角區(qū)裂紋和中心裂紋的成因分析及預(yù)防

針對(duì)遷鋼板坯內(nèi)弧單邊角橫裂紋成因進(jìn)行了微觀組織分析,對(duì)澆注過(guò)程板坯兩側(cè)角部溫度進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)比了不同廠家二冷噴嘴在相同條件下的通水量。研究結(jié)果表明:安裝在同一管路上的不同廠家的二冷噴嘴通水量差別較大,這些噴嘴在扇形段的混合使用是引起板坯兩側(cè)角部溫度不同的主要原因。板坯溫度高的一側(cè)進(jìn)入第三脆性區(qū),導(dǎo)致了內(nèi)弧角橫裂紋發(fā)生。將二冷噴嘴全部更換為同一廠家的產(chǎn)品后,板坯單邊角橫裂紋得到解決。

對(duì)斷面中心有裂紋缺陷的鑄坯進(jìn)行了探測(cè)和解剖分析,并對(duì)軋制后鋼板進(jìn)行探傷,依照探傷圖譜,選擇分層缺陷明顯的部位,用掃描電鏡等對(duì)其金相組織、缺陷形態(tài)和微區(qū)成分進(jìn)行分析,得出分層部位的缺陷組織主要為沿軋向分布的鐵素體帶,在其內(nèi)部沿軋向分布有條狀或片狀硫化物,是中厚板分層產(chǎn)生的主要原因。通過(guò)分析得出軋制時(shí)鑄坯內(nèi)部焊合及修復(fù)的邊界條件:硫化物尺寸控制在5μm以下,硫含量降低到0.02%以下。

采用金相顯微鏡和掃描電鏡分析了含鈮微合金化鋼鑄坯角部橫裂紋的形成原因。發(fā)現(xiàn)矯直區(qū)鑄坯角部溫度位于該鋼種第ⅲ脆性溫度區(qū)間內(nèi);拉速波動(dòng)導(dǎo)致角部溫度變化較大;二冷噴嘴狀況不好導(dǎo)致兩邊角部溫度相差較大。采用提高拉速、矯直區(qū)鑄坯角部噴嘴遮擋等“熱行”方法后,鑄坯角部溫度明顯提高,鑄坯的角橫裂紋的發(fā)生率大大降低,但鑄坯中心偏析惡化。采用增加角部噴嘴的“冷行”方法后,鑄坯角部溫度明顯降低,鑄坯的角橫裂紋和中心偏析大大改善。

通過(guò)一則進(jìn)口壓力容器使用ss400鋼板為主要承壓部件的案例,分析比較境內(nèi)外法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),鋼板的化學(xué)成分、力學(xué)性能等參數(shù)后,認(rèn)為該設(shè)備不符合我國(guó)壓力容器相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范。

介紹了柳鋼開(kāi)發(fā)生產(chǎn)ss400-cr(含鉻)結(jié)構(gòu)用鋼板的化學(xué)成分、冶煉與軋制工藝,產(chǎn)品質(zhì)量符合jisg3101:2010《一般結(jié)構(gòu)用軋制鋼材》要求。

對(duì)板坯角橫裂紋在軋后鋼板邊部的延展行為進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)試驗(yàn)研究。得出:隨著鋼板軋制厚度的增加,鑄坯角部橫裂紋沿寬度方向延展有加重的趨勢(shì);軋制規(guī)格相對(duì)較薄的鋼板的裂紋極微小,有被"攆平"的趨勢(shì);毛邊鋼板的安全切邊量為35mm。

針對(duì)攀鋼v和v-nb微合金化低碳梁板鋼200mm連鑄坯出現(xiàn)角部橫裂紋缺陷,通過(guò)綜合優(yōu)化連鑄工藝參數(shù)-將結(jié)晶器鑄坯窄寬面熱流比由原先的0.90～1.10降至0.75～0.85,保護(hù)渣的粘度由0.20pa·s降至0.16pa·s,穩(wěn)定連鑄拉速和連鑄機(jī)工況條件,使鑄坯角部橫裂紋缺陷得到了明顯改善,并消除了由此引起的熱軋飯卷表面線紋和起皮缺陷,因梁板鋼熱軋板卷表面缺陷引起的降級(jí)改判率由30%降至0。

針對(duì)唐鋼ftsc薄板坯工藝生產(chǎn)ss400熱軋板卷存在的縱裂紋、爛邊、翹皮缺陷，對(duì)其形成機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并提出相應(yīng)的改善措施。研究結(jié)果表明，板坯存在的寬面縱裂紋、窄面或角部橫裂紋和劃痕缺陷，將分別導(dǎo)致熱軋板卷縱裂紋、爛邊和翹皮缺陷的形成。通過(guò)提高保護(hù)渣堿度，控制結(jié)晶器鍍層厚度，降低二次冷卻強(qiáng)度等措施，ss400熱軋板卷的三種缺陷發(fā)生率之和從1．0％左右降至0．4％以下。

通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和電子探針,分析了鋸片鋼75cr1高碳鋼生產(chǎn)過(guò)程中連鑄板坯產(chǎn)生裂紋的原因。結(jié)果表明:板坯裂紋源產(chǎn)生于距連鑄板坯表面30~50mm之間,裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展與碳偏析、網(wǎng)狀鐵素體沿晶界析出及鑄態(tài)高碳珠光體止裂能力差等因素有關(guān)。

結(jié)合唐山不銹鋼有限責(zé)任公司2#板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)q235b鋼板坯表面縱裂的實(shí)際,分析了鋼中c含量、s含量、連鑄保護(hù)渣的性能、澆注過(guò)程鋼水過(guò)熱度及拉速的穩(wěn)定控制等對(duì)板坯表面縱裂的影響,提出了相應(yīng)的控制措施。

20~#管坯用鋼很容易出現(xiàn)中間裂紋和表面裂紋,本文深入分析了裂紋的成因,并制定了有針對(duì)性的改進(jìn)措施,在煉鋼方面采取的穩(wěn)定鋼水成分、合金料耐材等的烘烤、穩(wěn)定拉速和合理配水等措施取得了較好效果,使熱軋管坯很好地滿足了生產(chǎn)無(wú)縫管的各項(xiàng)質(zhì)量要求。

采用連鑄板坯軋制的特厚鋼板表面存在裂紋缺陷。采用化學(xué)成分檢驗(yàn)、金相顯微鏡組織觀察、掃描電鏡以及能譜對(duì)裂紋形成機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,裂紋邊緣存在脫碳和氧化物等缺陷,說(shuō)明連鑄坯表面在軋制前已經(jīng)存在裂紋并在加熱中裂紋內(nèi)發(fā)生氧化和脫碳,導(dǎo)致軋制后的鋼板表面出現(xiàn)裂紋。通過(guò)連鑄設(shè)備維護(hù)、優(yōu)化保護(hù)渣性能等措施可以防止裂紋產(chǎn)生。

針對(duì)太鋼生產(chǎn)的304不銹鋼板坯存在縱向凹陷微裂紋缺陷的問(wèn)題,在分析其產(chǎn)生機(jī)理和原因的基礎(chǔ)上,采取增加結(jié)晶器錐度,降低保護(hù)渣粘度和減弱結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度的工藝,取得了顯著效果。

針對(duì)太鋼生產(chǎn)的304不銹鋼板坯存在縱向凹陷微裂紋缺陷，在分析其產(chǎn)生機(jī)理和原因的基礎(chǔ)上，提出消除這類缺陷的工藝技術(shù)措施，通過(guò)大生產(chǎn)應(yīng)用，效果十分明顯。

為減少太鋼含鈦船板鋼板坯角部橫裂紋，本文研究了化學(xué)成分對(duì)其板坯角部橫裂紋產(chǎn)生的影響，并介紹了該鋼種成分優(yōu)化的措施及效果。

根據(jù)鋼的高溫延塑性可將含鈮、釩、鈦微合金化鋼分為兩類：一類是含碳較低（≤０．１０％）的鋼種，此類鋼在溫度降低到８２５℃后延塑性能夠隨溫度降低而快速恢復(fù)；另一類是含碳較高（＞０．１２％）或含鈮、釩較高的鋼種，此類鋼在第ⅲ脆性溫度區(qū)的脆化可延伸至７２５℃。通過(guò)提高恒拉速率、液面自動(dòng)控制投入率和鑄機(jī)對(duì)弧精度，并針對(duì)鋼的高溫延塑性特點(diǎn)采用合理的二冷工藝，使矯直區(qū)鑄坯邊角部溫度避開(kāi)鋼的脆性溫度區(qū)，含鈮、釩、鈦微合金化鋼連鑄板坯的角橫裂顯著減少。

通過(guò)噴嘴性能測(cè)試、重熔凝固冷卻實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真軟件計(jì)算,研究了攀鋼不同斷面板坯角部冷卻情況對(duì)鑄坯角部橫裂紋的影響.研究表明:對(duì)于1160、1080和1250mm三個(gè)斷面尺寸的鑄坯,較強(qiáng)的冷卻使角部溫度較早低于a3溫度,矯直前沿奧氏體晶界形成大量膜狀先共析鐵素體,矯直時(shí)容易沿奧氏體晶界形成角部橫裂紋.為解決角部橫裂紋問(wèn)題,通過(guò)改變鑄坯表層組織來(lái)控制鑄坯角部橫裂紋的產(chǎn)生,并將其應(yīng)用于攀鋼現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn).

通過(guò)對(duì)含鈮、釩、鈦微合金化鋼連鑄板坯的硫印數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出了角橫裂紋的影響因素,提出了角橫裂紋的控制措施,即硫含量應(yīng)控制在0.004%以下,錳含量為上限,磷含量為0.007%~0.018%,過(guò)熱度為10~30℃,拉速控制為1.1m/min,開(kāi)發(fā)合適的二冷配水制度,提高鑄機(jī)設(shè)備精度。

連鑄低合金鋼板坯表面裂紋的成因

闡述唐山貝鋼廠用小方坯連鑄生產(chǎn)20號(hào)鋼出現(xiàn)鑄坯內(nèi)部裂紋的成因及改進(jìn)控制措施。

a36含硼鋼(/%:0.16～0.20c、0.10～0.25si、0.20～0.40mn、≤0.030p、≤0.015s、0.010～0.030a1、0.015～0.025ti、0.0010～0.0018b)1550mm×230mm板坯的生產(chǎn)流程為鐵水預(yù)處理-210tbof-鋼包吹氬-lf-連鑄工藝。通過(guò)控制[c]≥0.16%,結(jié)晶器保護(hù)渣堿度由1.23提高到1.27,粘度由0.165pa·s降至0.123pa·s,在拉速1.0m/min時(shí)負(fù)滑動(dòng)時(shí)間由0.22s降至0.15s,降低結(jié)晶器和矯直段鑄坯邊部的冷卻水量,控制鑄機(jī)對(duì)弧精度和輥縫精度,鑄坯表面未發(fā)現(xiàn)明顯的橫裂紋,鑄坯的修磨量由0.18%降至0.03%。

介紹了萊鋼大型線生產(chǎn)韓標(biāo)ss400h型鋼的工藝實(shí)踐，通過(guò)設(shè)計(jì)合理化學(xué)成分，嚴(yán)格控制夾雜物含量，控制軋制溫度、軋輥精度等技術(shù)措施，使產(chǎn)品的力學(xué)性能、外形尺寸、表面質(zhì)量等技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，符合標(biāo)準(zhǔn)及客戶需求。