中板表面微裂纹缺陷研究

通过金相观察、扫描电镜和XEDS分析,对低合金钢连铸板坯轧制中板出现的表面微裂纹进行研究,发现裂纹附近存在Cu和As元素,裂纹沿晶界延伸,确定钢中的Cu、As和Sn等元素在γ晶界偏聚和选择氧化在钢基体和氧化铁层间形成含Cu、As和Sn的富集相,钢的塑性恶化是导致中板表面微裂纹的主要原因.分析了Cu、As 和Sn对表面微裂纹的影响机理,提出了相应的防止措施.     

大型特厚板坯料制造技术现状和发展趋势

对厚钢板的主要用途和国内生产企业进行了概述,对大单重钢锭坯料主要生产方式优缺点进行了对比分析。详细介绍了国内外极厚钢板坯料制造技术的现状和主要产品,包括传统扁钢锭、电渣重熔扁钢锭、单向凝固钢锭、顺序凝固钢锭、超厚连铸坯、板坯复合技术以及坯料锻轧技术。电磁场作用下水冷结晶器顺序凝固技术制造矩型钢锭将成为厚钢板坯料制造的发展趋势。     

电磁搅拌下连铸方坯凝固组织模拟

运用ProCAST软件对连铸方坯凝固过程进行仿真模拟,同时利用CAFE模块对连铸坯凝固组织进行预测,模拟结晶器有无电磁搅拌条件下连铸坯凝固组织。仿真结果表明,电磁搅拌明显缩小柱状晶区、增大中心等轴晶区;对结晶器有无电磁搅拌条件下实际生产的连铸坯组织对比分析,证明模拟结果与试验结果吻合。     

残余元素对连铸坯和热轧板表面质量的影响

 通过扫描电镜、透射电镜和EDS分析,对残余元素对连铸坯和热轧板表面质量的影响进行了研究。试验结果表明,连铸坯氧化层中存在铜、砷和锡同时富集。热轧板基体层与氧化层界面存在铜、砷和锡富集,基体层铜、砷和锡含量高于氧化层铜、砷和锡含量。铜、砷和锡在γ晶界偏聚和铁优先氧化造成连铸坯中铜、砷和锡富集,加热炉二次加热加剧铜、砷和锡富集,铜、砷、锡向钢基体渗透扩散,恶化钢的塑性,导致中板表面微裂纹缺陷,分析了铜、砷和锡富集相对表面微裂纹的影响机理。     

微观组织控制对板坯表面横裂纹的抑制

板坯表面横裂纹被公认为是由于薄膜状初生铁素体附近应力集中诱导而形成的,例如沿着奥氏体晶界形成的先共析铁素体。在目前的研究中,通过对连铸坯微观组织控制抑制横裂纹的构想进行了试验。每一个试验进行了3种检测,（11）二次冷却对锭坯微观组织影响测试;（b）微观组织热塑性热拉伸测试;（c）连铸板坯裂纹敏感性连铸试验。测试结果如下：（1）连铸板坯表面微观组织能够通过二次冷却进行控制。表层结构控制（SSC）冷却,在二冷区,出结晶器后的连铸坯强冷却到温度低于A3转变温度,随后连铸坯回温至1250K,形成薄膜状游离铁索体结构。（2）重熔和凝固之后的试样进行的热拉伸测试证明通过微观组织控制能够明显提高钢材的热塑性,钢材塑性凹槽几乎消失了。上述结果也再次证明为了评价微观组织控制对横裂纹敏感性的作用,在热拉伸测试中试样的重熔是必不可少的。（3）连铸测试证明微观组织控制能够减少横裂纹的敏感性。（4）通过SSC冷却,均匀细小的弥散析出相,例如（Ti,Nb）（C,N）,实现了预防横裂纹和微观组织控制的作用。     

大型扁钢锭水冷制造技术

 大型扁钢锭主要用于生产特厚板,随着钢锭吨位增大,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,同时疏松等级高,偏析严重,因此大型扁钢锭的质量问题成为发挥特厚板轧机能力的瓶颈。针对该难题,采用大型钢锭水冷模铸装置,成功地浇注了60 t级大型扁钢锭。钢锭被轧制成220 mm厚钢板,尽管钢种成分为Q345B,但各项性能指标达到了超厚板Q345E-Z35的要求,屈服强度为348～373 MPa,抗拉强度为562～588 MPa,伸长率为17%～28.5%,－40 ℃横向冲击功为56.57～71.65 J、纵向冲击功为40.76～88.80 J,1/2处断面收缩率平均为63.04%,1/4处断面收缩率为57.93%,夹杂物级别总和不超过2.0,晶粒度达到8.0～9.0级。表明该大型扁钢锭水冷模铸技术具备为高品质特厚板提供坯料的能力。     

大型扁钢锭锭型设计和评价

目前国内多条特厚板轧机相继投产,特厚板坯料成为制约特厚板生产的关键技术,大型扁钢锭是特厚板轧机的重要原材料,国内关于大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道。研究的目的是通过对大量外文文献的分析,论述大型扁钢锭锭型参数对钢锭质量的影响。同时对国内外大单重扁钢锭的现状进行了介绍,并对大型扁钢锭锭型进行了评价,对用于生产特厚板的大型扁钢锭锭型设计提出了几点建议。     

低合金钢氧化过程残余元素的富集

通过扫描电镜和XEDS分析,对含Cu、As和Sn残余元素的低合金连铸坯中Cu、As和Sn的氧化富集机理进行了研究。结果表明：氧化温度在1250～1150℃时,氧化层中包裹一定量的Cu、As和Sn残余元素;氧化温度在1100—1000℃时,氧化层与基体界面存在明显的Cu、As和Sn富集相;随氧化温度升高,氧化层厚度明显增加。影响连铸坯中Cu、As和Sn富集的主要因素是氧化温度。