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连铸坯的表面质量

1. 表面裂纹
       1)表面纵裂纹
       连铸坯表面纵裂纹,会影响轧制产品质量。如长300mm、深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上留下1125mm的分层缺陷。纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。
       研究指出:纵裂纹发源于结晶器初生坯壳厚度的不均匀。作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度,在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂,出结晶器后在二次冷却区扩展。
       产生纵裂纹的原因有:
       A. 水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳;
       B. 保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均,使局部凝固 壳过薄。液渣层<10mm,纵裂纹明显增加;
       C. 结晶器液面波动。液面波动>10mm,纵裂发生几率30%;
       D. 钢中S+P含量。钢中S>0.02%,P>0.017%,钢的高温强度和塑性明显降低,发生纵裂趋向增大;
       E. 钢中C在0.12-0.17%,发生纵裂倾向增大。
       防止措施有:
       A. 水口与结晶器要对中;
       B. 结晶器液面波动稳定在±10mm;
       C. 合适的浸入式水口插入深度;
       D. 合适的结晶器锥度;
       E. 结晶器与二次冷却区上部对弧要准;
       F. 合适的保护渣性能;
       G. 采用热顶结晶器;
       H. 根据所浇钢种确定合理的浇注温度及拉坯速度;
       I. 钢的化学成分应控制在合适的范围。

2)表面横裂纹
       横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处,通常是隐藏看不见的。
       原因有:
       A. 振痕太深是横裂纹的发源地;
       B. 钢中Al、Nb含量增加,促使质点(AlN)在晶界沉淀,诱发横裂纹;
       C. 铸坯在脆性温度900-700℃矫直;
       D. 二次冷却太强。
       防止措施有:
       A. 结晶器采用高频率(200-400次/分)、小振幅(2-4mm)振动;
       B. 二次冷却区采用平稳的弱冷却,使矫直时铸坯表面温度大900℃;
       C. 结晶器液面稳定,采用良好润滑性能、粘度较低的保护渣;
       D. 用火焰清理表面裂纹。

3)星状裂纹(网状裂纹)
       星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹,呈星状或网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现,经酸洗或喷丸后才出现在铸坯表面。
       原因有:
       A. 高温铸坯表面吸收了结晶器的铜,而铜变成液体再沿奥氏体晶界渗透所致;
       B. 铸坯表面铁的选择性氧化,使钢中残余元素(如Cu、Sn等)残留在表面沿晶界渗透形成裂纹。
       防止办法有:
       A. 结晶器表面镀Cr或Ni以增加硬度;
       B. 合适的二次冷却水量;
       C. 控制钢中残余元素如Cu<0.2%;
       D. 控制Mn/S>40;
       E. 控制钢中的Al含量。

2. 表面加渣
       指铸坯表皮下2-10mm镶嵌有大块的渣子。
       铸坯表面夹渣,若不及时清除,往往会造成成品的表面缺陷,另外,渣子的导热性差,在夹渣处的凝固壳较薄,会引起拉漏事故。
       防止措施:
       (1) 要尽量减小结晶器液面波动;
       (2) 浸入式水口插入深度应控制在(125±25)mm的位置;
       (3) 浸入式水口出孔的倾角要选择得当,以出口流股不致搅动弯月面渣层为原则;
       (4) 选用性能良好的保护渣。

3. 皮下气泡与气孔
       在铸坯表皮以下,直径约1mm,长度在10mm左右,沿柱状晶生长方向分布的气泡称为皮下气泡。这些气泡如裸露在外面的叫表面气泡。没有裸露的叫皮下气泡,比气泡小呈密集的小孔叫皮下针孔。在加热炉内铸坯皮下气泡表面被氧化,轧制过程不能焊合,产品形成裂纹。
       原因:钢液中氧、氢含量高。
       防止措施:
       (1) 强化脱氧;
       (2) 凡是入炉的一切材料,与钢液直接接触的所有耐火材料,如钢包、中间包及保护渣、覆盖剂等必须干燥,以减少氢的来源;
       (3) 采用全程保护浇注;
       (4) 采用合适的精炼方式降低钢中含气量。

4. 双浇
       钢液浇铸中断,在弯月面处产生凝壳,且不易与再浇铸的钢液相融,在铸坯四周产生的连续痕迹叫“重接”或“双浇”。
       原因:水口堵塞、更换浸入式水口等造成的钢液浇铸中断。
       防止措施:减少钢流中断时间。

5. 重皮
       在铸坯表面呈现横向不连续性,有明显的不完全焊合的痕迹叫重皮。
       原因:
       (1) 结晶器的注流突然停浇,或瞬间停止拉坯;
       (2) 钢水太粘、温度太低、水口堵塞、注流偏离等都可能引起重皮。

2022/03/24 14:28:51 638 次