中厚板表面横向裂纹缺陷分析及控制对策（2）

2．1线状横向裂纹 

线状横向裂纹缺陷的产生，主要是由于铸坯 表面二次冷却水相邻喷嘴叠加区域冷却强度过 大，裂纹沿振痕波谷处延伸，造成表面横裂，超声 波探伤可以检测出铸坯微小横向裂纹。 

根据气温及介质温度变化，调整水量，在保证 内部质量的基础上，减少矫直段区域水量，保持矫 直区域为弱冷，同时通过中间包吹氩保护等一系 列保护浇注措施，降低钢水中含氮量，避免产生合 金NbN、Ti N、BN等，氮化物在晶界析出时诱发产 生裂纹。为了防止铸坯缺陷遗传到下游工序，需 要对探伤检测出裂纹缺陷的铸坯进行表面火焰清 理。 

2．2．1产生原因

通过对经过道次除鳞的在轧钢板尾部表面和 尾边部温度进行测量，发现尾部表面及板尾边部 温度低于770℃，处于低塑性区，同时上、下表面 与心部也存在较大温差，在轧制过程中即产生横 裂。同样，在其他精轧道次出现尾部翘起并长时 间使用除鳞水的情况下，轧制钢板也会出现上、下 表面与心部存在较大温差的情况，从而导致在轧 制过程中产生横裂。

2．2．2控制措施

(1)确认合适的轧制线高度。在粗轧阶段， 轧制线越低，中间坯头、尾翘起越严重，当轧制线 高度合适时，头、尾形状较为平直。对在使用中的 四套粗轧机工作辊轧制线高度进行试验，发现轧 制线高度为(25±5)mm时，轧件头、尾形状较为 理想。

(3)增加头、尾形状控制系统。通过雪橇功 能调整上、下工作辊在咬入和抛钢时的辊速差控 制头、尾形状，并使操作人员能够通过轧机画面根 据轧制过程中钢板头、尾形状调整各道次咬入时 间和辊速差大小，当板尾翘起时尽量在最后一道 次对尾部进行调平，保证中间坯头、尾平直。优化 轧制工艺，规定中间坯冷却制度，中间坯冷却后需 进行15 s左右的充分返红，减小钢板表面与心部 的温度差［2 ］ 。

2．3．1产生原因

当铸坯在行进中，受弯曲、鼓肚、辊子不对中 及矫直等外力的作用时，处于低温脆性区的铸坯 表面受拉伸应力，会使振痕波谷处的微裂纹扩展 成横向裂纹或产生新的横向裂纹。而因裂纹的遗 传效应，在轧制过后形成表面振痕状横向裂纹缺 陷。

(1)针对裂纹钢种区分夏、冬两季调节二冷 水比水量，冬季二冷水比水量较夏季降低10%～ 15%;缩小结晶器入水温度范围在25～35℃。

(3)强化连铸机铸坯凝固末端夹辊检修，使 凝固末端夹辊保持同一水平高度，使夹辊辊缝偏 差≤3．0 mm。

2．4．1产生原因

2．4．2控制措施

(2)通过调整，将动力系统晾水塔水温提高 到30℃，使轧辊冷却水温度提高到平均27℃。保证在轧制过程中板面与心部温度相差不大，且避免因钢板表面激冷以及应力不均导致产生波浪 状横裂缺陷。

2．5．1产生原因

钢坯在加热终了时，如果上、下表温度不均匀 面积较大，在轧制变形过程中，温度高的部分流动 速度较快，温度低的部分流动速度较慢，而轧件又 是同一个整体，必然造成高温部分受压应力，低温 部分受拉应力。温度差越大，塑性差别越大，则应 力也越大。当应力值超过钢的屈服极限时，则产 生应力裂纹。由于钢坯在天然气炉加热过程中， 炉气中含有大量CH4，使得钢坯表面增碳严重，从 而使亚共析钢变成共析钢，而两类钢的加热工艺 差别较大，造成钢坯因表面过热甚至过烧而形成 横向裂纹［4 ］ 。

为了防止此种麻面撕裂状横向裂纹的产生， 首先要保证坯料本身不存在缺陷，然后要求在生 产中严格按照不同的钢种加热工艺操作，长时间 停轧时，控制好加热温度。对于钢坯上、下表面温 度的差异，应选择步进式加热炉加热，或延长加热 时间(特别是均热期)，从而减小上、下表面温度 差。因此，除非特殊钢种需要，加热炉不宜采用强 还原性气氛。

由金相试验以及原因分析结果得出，中厚板 表面横向裂纹产生的机理可以大致分为连铸工艺 异常和加热、轧制工艺过程异常。

线状横向裂纹和振痕状横向裂纹因连铸工艺

3．2加热和轧制工艺过程异常

4结语

<p style="margin: 0px 0px 16px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; clear: both; min-height: 1em; color: rgba(0, 0, 0, 0.9); font-family: system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, " helvetica="" neue",="" "pingfang="" sc",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" 0.544px;="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5em;="" box-sizing:="" border-box="" !important;="" overflow-wrap:="" break-word="" !important;"=""> 根据所述5种形貌的中厚板表面横向裂纹缺 陷金相检验、原因分析结果以及横向裂纹的形成 机理，能够准确判断缺陷产生的工艺环节，并且根 据每种不同形貌的横向裂纹采取控制措施，可为 中厚板生产的上、下道工序提供有效的工艺判断 和可靠的工艺优化依据，以便于采取相应的工艺 措施降低工艺损耗，保证中厚板的生产质量。