含硼S355JR热轧卷板边部裂纹研究

本钢生产含硼S355JR热轧板卷时,距钢卷边部10~20mm处有裂纹存在,通过检验边部裂纹周边的金相组织,研究原料铸坯角横裂缺陷,发现钢板边部裂纹主要由铸坯角横裂引起,加热过程中裂纹周边氧化,轧制时由于较厚的氧化层存在,无法焊合,最终在钢板边部形成裂纹。连铸工序采取措施,可减少边部裂纹;清理铸坯角部可作为铸坯出现角横裂缺陷的补救措施。     

薄板坯连铸中碳钢角横裂缺陷成因及控制

 针对薄板坯连铸中碳钢边角部出现的角横裂纹缺陷,通过典型中碳钢（50CrV4）缺陷试样的金相分析、热塑性分析和铸坯二冷模拟仿真计算等方法,确定了原工艺条件下典型中碳钢铸坯边角部在铸机弯曲和矫直处的温度为850 ℃、处于第Ⅲ脆性区（650～945 ℃）是造成铸坯边角部裂纹的主要原因。结合武钢CSP铸机工艺特点,提出了连铸高拉速4.0～4.2 m/min,二冷前段强冷、后段和边部弱冷以及提高铸机设备精度等控制措施。各项措施实施后,中高碳钢铸坯边角部温度显著提升,热轧板表面横裂纹基本消失,各项性能满足客户要求。     

高强度微合金钢连铸板坯表面缺陷的优化研究

在微合金钢连铸过程中,铸坯表面缺陷,尤其是边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的发生率明显高于普通钢铸坯。针对高强度微合金钢铸坯表面缺陷产生的原因进行分析,研究各种缺陷形成的内因和外因,探索边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的控制技术,形成卓有成效的解决方案,同时对高强度微合金钢连铸生产工艺加以优化。对设备进行检测和调整,形成高强度微合金钢表面缺陷的综合控制技术,使铸坯表面边角部裂纹缺陷得到有效控制。     

45#板边部裂纹的分析与控制

边部裂纹是中厚板常见的表面缺陷之一.通过铸坯钻孔、倒角、翻面轧制及金相分析,确定了连铸坯边角部表面微裂纹是边裂产生的主要原因.通过减弱结晶器冷却,控制结晶器锥度,避免高温浇注,优化二次冷却,保持铸机状况良好,改善铸坯角部的表面质量,45#板边部裂纹得到有效控制.     

低合金钢铸坯中NbC析出行为的二次冷却调控

针对含铌低合金钢中大颗粒NbC晶界析出及先共析铁素体膜诱导连铸坯裂纹的问题,利用Matlab建立凝固传热模型和优化二冷各段目标设定温度,反算改进连铸二次冷却水量,有效提高了NbC析出温度区间内的铸坯边部冷却速率及矫直前铸坯温度,增强了铸坯窄边在矫直区前的热塑性。研究表明：Q345钢中NbC在A_e3上温度区间(1 108～905℃)基本完全析出,在原有连铸二次冷却制度下,NbC析出区间的铸坯冷却速率低(4.33℃/s),难以避免大颗粒NbC在奥氏体晶界析出,而且连铸坯矫直前窄边温度低于相变A_e3温度,导致奥氏体晶界先共析铁素体膜的形成,二者共同诱导铸坯窄边裂纹的形成;通过二次冷却3～7段的目标温度及边部水量的调整计算,实现了铸坯窄边冷却速率达到5.92℃/s,有助于NbC细小弥散析出,同时铸坯窄边矫直前温度高于A_e3温度,避免了先共析铁素体膜的形成,可显著提高含铌低合金钢的热塑性,对控制CSP工艺下含铌低合金钢边部缺陷提供了理论参考。     

SS400铝镇静钢连铸板坯角横裂纹成因及对策

针对SS400铝镇静钢连铸板坯的角横裂纹缺陷问题,研究了铸坯的高温力学性能、铸坯在矫直区内的角部温度,同时对铸坯角横裂纹缺陷试样进行了金相分析并对裂纹表面进行了SEM观察.研究分析认为对于SS400铝镇静钢,在800 ℃左右,奥氏体向铁素体转变引起的晶间脆化以及在更高温度开始析出的AlN对晶界的脆化降低了钢的延塑性,使得铸坯在这一温度附近矫直时导致角部出现沿晶开裂.在对连铸机二冷喷嘴水量分布研究的基础上,通过更改二冷喷嘴的位置和排布方式,减弱了对铸坯角部的冷却,从而有效地避免了角横裂纹缺陷的发生.     

包晶钢连铸坯角部裂纹缺陷产生原因分析与预防

针对中碳包晶钢凝固过程中铸坯角部裂纹缺陷问题,采用低倍酸洗、金相显微镜和扫描电镜能谱分析仪等手段,结合生产工艺,对裂纹缺陷产生原因进行详细分析。结果表明:裂纹主要产生于铸坯角部振痕波谷应力比较集中位置,主要以晶间裂纹为主。通过采取优化钢水化学成分和连铸二次冷却工艺,严格控制辊缝精度和提高矫直段前铸坯边角部温度等措施,可以有效预防铸坯角部裂纹缺陷产生,经统计,裂纹缺陷率由原来的1.27%降低到了0.24%。     

含硼钢板坯边角裂纹的成因与控制

 采用金相显微镜、扫描电镜和Gleeble-3800热模拟试验机分析了含硼微合金化钢板边角部表面裂纹的形成原因。发现二冷矫直区铸坯内弧边角部温度位于该钢种第3脆性温度区间内,拉速较低和二冷水表及喷嘴布置不合理导致了内弧两边角部温度较低。采用提高拉速、遮挡矫直区铸坯角部喷嘴和适当降低二冷水表等“热行”方法后,结合调整动态轻压下参数使得铸坯角部温度明显提高,铸坯的边角裂纹和内部质量均得到显著改善。     

钢板边部裂纹缺陷形成机理分析

铸坯火焰切角轧制后钢板出现严重的边部裂纹,对钢板边部裂纹和铸坯低倍试样进行了分析,发现低倍试样切割面存在密集的裂纹,进一步研究发现这是由于火焰切割造成的,进而推断出,铸坯火焰切角导致钢板边部严重裂纹。     

二冷强冷与回温工艺对微合金钢板坯边角裂纹的影响

对比了连铸机二冷区在常规水量及强冷水量下,Q345B钢连铸坯边角部裂纹发生的情况。利用MSC Marc2013、Thermal-Calc模拟软件计算了连铸过程中铸坯边角部温度变化的趋势、相变温度点和析出物析出温度,使用金相显微镜和透射电镜对不同水量生产的铸坯中的组织、析出物等进行了观察,分析了强冷对铸坯边角部组织和析出物的影响,及其对铸坯表面边角裂纹的影响。     

耐硫酸露点腐蚀钢热轧边裂机理研究

应用Gleeble－3500热／力模拟试验机研究了耐硫酸露点腐蚀钢热轧边裂机理。在连铸过程中,板坯边角部温度会在降低至某一温度后,再次返温升高。模拟表明,这样的一个温度变化过程,会使得材料塑性发生超大幅度下降。以这种超低塑性状态进入弯曲矫直阶段的板坯边角部,会在拉伸应变的作用下产生出裂纹,并最终在轧制过程中表现为边裂。同时提出了避免边裂的措施以及检测钢材是否具有边裂倾向的试验方法。     

板坯角横裂成因及控制措施

针对微合金化钢角部横裂纹缺陷,从连铸工艺角度分析了板坯角横裂的形成原因,提出了微合金化钢角部横裂纹缺陷的控制措施。通过优化二次冷却强度、稳定结晶器液面、提高铸机精度、调整二冷喷嘴宽度、采用倒角结晶器及控制钢液增氮等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂纹得到了有效改善,缺陷发生率由24%降低至2%。     

宝钢厚板边裂成因分析和改善

边裂是影响宝钢厚板质量的一个重要因素.对厚板边部的非连续弧形裂纹缺陷取样,进行金相分析,并对连铸板坯进行对比轧制试验,证实钢板边裂是由连铸板坯角部横向裂纹引起.分析了影响板坯角部横裂的结晶器保护渣、二冷水、结晶器、浇注速度等工艺因素.在此基础上,提出了改善板坯角部横裂的有效措施,即改进保护渣性能、优化二冷水水量分配、弱化结晶器冷却、稳定结晶器锥度和采用合适的浇注速度等等.实施以上措施后,钢板边部裂纹大幅度减少.     

1650板坯压下过程热/力学行为及压下工艺优化

为了控制梅钢1 650板坯连铸包晶钢过程铸坯内裂纹发生,基于梅钢1 650板坯连铸机生产实际,建立了1 560mm×230mm断面包晶钢铸坯凝固过程三维热/力耦合有限元模型,揭示了铸坯凝固过程各冷却区内的温度场分布规律和铸坯压下过程应力与变形行为演变规律。结果表明,铸坯在结晶器及零段内冷却强度大,沿拉坯及其垂直方向的温度分布梯度大;在实施铸坯凝固末端压下过程中,铸坯宽面中心与宽向1/4处的表面变形及应力变化较为同步,且靠近铸坯内弧侧凝固前沿的塑性应变最大,铸坯应力最大值集中在角部区域;目前梅钢包晶钢连铸压下区间设置不当,易引发铸坯产生内部裂纹。     

X射线断层扫描技术在铸坯质量检测上的应用

为研究工业生产中连铸坯的质量,利用X射线断层扫描技术(CT)对连铸坯进行了宏观和微观质量的检测。主要对IF钢铸坯表层中的大颗粒夹杂物与气泡、微合金钢角部横裂纹以及重轨钢中心疏松进行了检测,并进行了三维重构。重构结果得到连铸坯内弧表层大尺寸夹杂物的三维形貌及数量、角裂纹的三维形貌和连铸坯中心疏松的三维形貌及致密度,这为连铸坯表面质量和内部质量的评价提供了参考。由CT分析结果可知,重轨钢连铸坯中心缺陷体积分数为0.33%,平均面致密度为96.6%。     

倒角结晶器在涟钢板坯连铸生产中的应用

 为了消除微合金化钢连铸板坯的角部裂纹缺陷,使得板坯在不进行离线切角的条件下满足轧制要求,采用倒角结晶器技术进行了大量的工业试验,分析并解决了倒角型板坯存在的角纵裂及结疤问题,实现了该技术的规模化连续生产。工业应用结果表明,倒角结晶器技术不仅能够控制板坯的角横裂缺陷,而且能够大幅度降低超低碳钢热轧板卷边直裂的发生率,因此可为钢铁企业带来巨大的经济效益。     

含铌钢板坯角横裂纹的控制

采用金相显微镜和扫描电镜分析了含铌微合金化钢铸坯角部横裂纹的形成原因.发现矫直区铸坯角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内;拉速波动导致角部温度变化较大;二冷喷嘴状况不好导致两边角部温度相差较大.采用提高拉速、矫直区铸坯角部喷嘴遮挡等"热行"方法后,铸坯角部温度明显提高,铸坯的角横裂纹的发生率大大降低,但铸坯中心偏析恶化.采用增加角部喷嘴的"冷行"方法后,铸坯角部温度明显降低,铸坯的角横裂纹和中心偏析大大改善.     

含铌微合金钢连铸坯角部裂纹控制二冷新工艺

基于唐钢中厚板厂含铌钢板坯连铸生产实际,采用数值模拟方法研究了Q345B- Nb含铌钢板坯连铸过程实施铸坯角部二冷高温区角部组织多相变晶粒细化控冷工艺的可行性。结果表明,通过在结晶器窄面足辊下方增加6组针对铸坯角部强喷淋冷却的喷嘴结构,可使铸坯角部温度下降至约600 ℃,而后减少立弯段中下部3区与4区冷却水量,可使铸坯角部温度回升至900 ℃以上,满足铸坯角部多相变温度控制条件。在此基础上,将新控冷工艺应用于现场实际,实施铸坯二冷高温区多相变控冷新工艺后,铸坯角部距表面0~20 mm范围内的组织均可由传统工艺下“奥氏体＋先共析铁素体膜”结构转变成“铁素体＋珠光体”结构,且晶粒细化至不大于20 μm,铸坯抗裂纹能力大幅提高,含铌钢连铸坯角部裂纹率由原工艺的5.89%稳定控制在小于0.1%水平。