【正文】 裂紋，重者會(huì)導(dǎo)致拉漏或廢品，輕者要進(jìn)行精整。 (4)控制液相穴鋼水流動(dòng)，以促進(jìn)夾雜物上浮和改善其分布。 (2)合理的二次冷卻制度：在二次冷卻區(qū)鑄坯表面溫度分布均勻，在矯直點(diǎn)表面溫度大于 900℃，盡可能不帶液芯矯直。但總的來(lái)說(shuō)，鑄坯內(nèi)部缺陷是受二次冷卻區(qū)鑄坯凝固過(guò)程控制的。 (5)保護(hù)渣性能：應(yīng)有良好的吸收夾雜物能力和渣膜潤(rùn)滑能力。坯殼生長(zhǎng)的均勻性決定于鋼成分、結(jié)晶器冷卻、鋼液面穩(wěn)定性和保護(hù)渣潤(rùn)滑性能。 (2)結(jié)晶器振動(dòng)：鑄坯表面薄弱點(diǎn)是彎月面坯殼形成的 “振動(dòng)痕跡 ”。 40 4 40 7 當(dāng)皮下夾渣深度 2mm，鑄坯在加熱時(shí)可消除，夾渣深度在 2～ 5㎜時(shí)鑄坯必須進(jìn)行表面清理。從總體上說(shuō)，鑄坯表面缺陷主要受結(jié)晶器鋼水凝固過(guò)程的控制。如表面缺陷嚴(yán)重。如 6t中間包，板坯夾雜廢品率 12％，夾雜物為 /m2； 12t中間包 +擋墻，板坯夾雜廢品為 0，夾雜物為 /m2。 (2)鋼包精煉：根據(jù)鋼種選擇合適的精煉方法，以均勻溫度、微調(diào)成分、降低氧含量、去除氣體夾雜物等。 —減少鋼水與耐火材料的相互作用。 因此，為了獲得良好的鑄坯質(zhì)量，可以根據(jù)鋼種和產(chǎn)品的不同要求，在連鑄的不同階段如鋼包、中間包、結(jié)晶器和二次冷卻區(qū)采用不同的，工藝技術(shù)，對(duì)鑄坯質(zhì)量進(jìn)行有效控制。它是與 結(jié)晶器坯殼形成、結(jié)晶器液面波動(dòng)、浸入式水口設(shè)計(jì)、保護(hù)渣性能等因素有關(guān)的。 —鑄坯內(nèi)部缺陷 (裂紋、偏析、夾雜等 )。 (4)凝固前沿液相中的流動(dòng)越強(qiáng)，則宏觀偏析越嚴(yán)重 坯質(zhì)量的含義是什么 ? 最終產(chǎn)品質(zhì)量決定于所供給的鑄坯質(zhì)量。冷卻速度越快，偏析程度越小。定義分配系數(shù) K來(lái)表征偏析程度： K=C (液相中元素濃度 )/CS(固相中元素濃度 ) 如 K=1，則 C =CS說(shuō)明凝固產(chǎn)品中無(wú)偏析， K1，說(shuō)明凝固產(chǎn)品有偏析。 偏析可分為兩種：一種叫顯微偏析，是樹(shù)枝晶主干和枝晶間成分的差異，一般距離很小是幾微米范圍的偏析。因此潛熱的放出速度直接關(guān)系到連鑄的生產(chǎn)率。 (2)凝固潛熱：鋼水從液相線溫度 (TL)冷卻到固相線溫度 (Ts)放出的熱量 s (3)物理顯熱：鋼從固相線溫度冷卻到室溫放出的熱量。 (4)已凝固坯殼在連鑄機(jī)內(nèi)冷卻可看成是經(jīng)歷形變熱處理。 在凝固過(guò)程中，結(jié)晶器注流在液相引起的流動(dòng)和混合對(duì)鑄坯凝固有重要影響。 (3)連鑄坯凝固是分階段的凝固過(guò)程。實(shí)質(zhì)上是沿液相固液界面的潛熱釋放和傳遞過(guò)程。 —三次冷卻區(qū)：使鑄坯溫度均勻化。如厚250mm板坯，結(jié)晶器上口窄面厚度為 258mm，下口厚為257mm，出結(jié)晶器后分成 10個(gè)階梯減到第 99對(duì)輥間距為253mm。因此結(jié)晶器應(yīng)保持一定的倒錐度，二次冷卻區(qū)支承輥的輥縫從上到下應(yīng)符合鑄坯線收縮的規(guī)律。 液體鋼密度為 ，固體鋼密度為 ，則液體變?yōu)楣腆w收縮量為： (()/) 100％=％，其中液態(tài)收縮量約 1％ ,凝固收縮 3～ 6％，固態(tài)收縮 7～ 8％。 (3)固態(tài)收縮：從固相線溫度冷卻到室溫的收縮。 ? 鋼水由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，隨著溫度下降，收縮可分為： (1)液態(tài)收縮：由澆注溫度降到液相線溫度的收縮。如純鐵，只有過(guò)冷度達(dá)到 295℃時(shí)，液體金屬中許多體積很小、近程有序排列的原子集團(tuán)才能形成胚胎晶核作為結(jié)晶核心而逐漸長(zhǎng)大。所以，把水開(kāi)始結(jié)冰的溫度叫凝固溫度。 低倍酸洗試驗(yàn) 通過(guò)低倍試驗(yàn)的方法對(duì) 熱軋 Q195窄帶鋼進(jìn)行表面酸洗。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。近年來(lái)，部 分用戶采購(gòu) Q195帶鋼后進(jìn)行冷軋，然后用于薄圓管或方管等的加工和制造，由于成本低廉，用量也明顯增加。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象 “土 ”，所以習(xí)慣上稱(chēng)稀土。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。當(dāng)銅含量小于 %對(duì)焊接性無(wú)影響。 1鈷 (Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用于特殊鋼和合金中，如熱強(qiáng)鋼和磁性材料。 1鈮 (Nb)：鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性，提高強(qiáng)度，但塑性和韌性有所下降。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。改善焊接性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。在鋼中加入 %的硫，可以改善切削加工性，通常稱(chēng)易切削鋼。 硫（ S）：硫在通常情況下也是有害元素。含錳 11－ 14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機(jī)鏟斗，球磨機(jī)襯板等。含硅 1－ 4%的低碳鋼，具有極高的導(dǎo)磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。如果鋼中含硅量超過(guò) %,硅就算合 金元素。連鑄坯的工藝和質(zhì)量控制 碳含量小于或等于 %時(shí)，碳當(dāng)量應(yīng)采用 CE（ Pcm）公式計(jì)算： CE（ Pcm） =C+Si/30+Mn/20+Cn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B 當(dāng)碳含量大于 %時(shí)，碳當(dāng)量應(yīng)采用 CE（ IIW）公式計(jì)算： C E ( I I W ) = C + M n / 6 + ( C r + M o + V ) / 5 + ( N i + C u ) / 1 5 各國(guó)碳當(dāng)量計(jì)算公式 文字 碳（ C）：鋼中含碳量增加，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量 %超過(guò)時(shí)，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過(guò) %。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，故廣泛用于作彈簧鋼。硅量增加，會(huì)降低鋼的焊接性能。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋。 鉻（ Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時(shí)降低塑性和韌性。但由于鎳是較稀缺的資源，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。在工具鋼中可提高紅性。在鉻 18 鎳 9 奧氏體不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)拟仯杀苊饩чg腐蝕。 1鎢 (W)：鎢熔點(diǎn)高，比重大，是貴生的合金元素。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。 1銅 (Cu)：武鋼用 大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。 1鋁 (Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。 1硼 (B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提 高強(qiáng)度。鋼中加入稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì)，從而改善了鋼的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能。但根據(jù)用戶的質(zhì)量反饋和市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)， Q195窄帶鋼在用戶冷軋過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)起皮、麻點(diǎn)等質(zhì)量問(wèn)題。 2 產(chǎn)品缺陷分析 根據(jù)用戶質(zhì)量反饋和產(chǎn)品質(zhì)量追蹤情況，冷軋后帶鋼缺陷主要是起皮，其次是細(xì)小的破碎狀的黑印或魚(yú)鱗狀起皮。為了使所取試樣具有代表性，在每爐鋼的不同支數(shù)上，距頭尾 5～ 10 m處取兩個(gè)試樣，取樣長(zhǎng)度 500 mm，共取試樣 597爐。 鋼水的凝固結(jié)晶過(guò)程也同水一樣，當(dāng)溫度降到凝固溫度 (1535℃ )時(shí)，就有晶體出現(xiàn)。 然而在實(shí)際生產(chǎn)中，把鋼水澆到模子里，結(jié)晶所需的過(guò)冷度只有幾度，這是因?yàn)椋?1)模子溫度低，鋼水溫度高，模壁提供了冷卻動(dòng)力。對(duì)于低碳鋼一般為 1％； (2)凝固收縮：液體完全變?yōu)楣腆w的體積收縮。一般為 7～ 8％。凝固時(shí) 3～ 4％的體積收縮在鋼錠中會(huì)留下縮孔，采用保護(hù)帽使縮孔集中在鋼錠頭部。也就是說(shuō)帶液芯的鑄坯在許多對(duì)輥?zhàn)铀鶚?gòu)成的內(nèi)外弧包絡(luò)面空間運(yùn)行．輥間的開(kāi)口度應(yīng)隨鑄坯冷卻過(guò)程的線收縮而減小。 ? 與模鑄比較，連鑄凝固過(guò)程的特點(diǎn)是： (1)連鑄坯凝固是熱量傳遞過(guò)程。 (2)連鑄坯凝固是沿液相在凝固溫度區(qū)間把液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過(guò)程。而在凝固界面的晶體強(qiáng)度非常小 (僅 1～3N/mm2)，由變形到斷裂的應(yīng)變?yōu)?～ ％。凝固生長(zhǎng)經(jīng)歷了三個(gè)階段： —鋼水在結(jié)晶器形成初生坯殼。研究指出：液相上部為強(qiáng)制對(duì)流區(qū)，對(duì)流區(qū)高度決定于注流方式、浸入式水口類(lèi)型和鑄坯斷面。凝固殼一方面受到力的作用，另一方面受到噴水冷卻，隨溫度的降低發(fā)生相變，組織也發(fā)生變化，可能發(fā)生硫化物、氮化物質(zhì)點(diǎn)在晶界沉淀，增加高溫脆性，是鑄坯產(chǎn)生表面裂紋的根源。 凝固潛熱主要決定于鋼成分。 ? 經(jīng)過(guò)爐外精煉和吹氣攪拌后，鋼包中任何位置的鋼水成分是均勻的。另一種叫宏觀偏析，是長(zhǎng)距離范圍 (以厘米或米來(lái)計(jì)算 )內(nèi)的成分差異。測(cè)定不同元素的 K值為： C、 ；S、 ， O、 ， P、 ， Si、 ， N、 ，Mn、 ， Cr、 。 (3)元素在固相中擴(kuò)散速度。從廣義來(lái)說(shuō)，所謂連鑄坯質(zhì)量是指得到合格產(chǎn)品所允許的鑄坯缺陷嚴(yán)重程度。 鑄坯純凈度主要決定于鋼水進(jìn)入結(jié)晶器之前處理過(guò)程。必須控制影響表面質(zhì)量各參數(shù)在目標(biāo)值以?xún)?nèi)，以生產(chǎn)無(wú)缺陷鑄坯，這是熱送和直接軋制的前提。 ? 純凈度是指鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、形態(tài)和分布。 —減少渣子卷入鋼水內(nèi)。 (3)無(wú)氧化澆注：鋼水經(jīng)鋼包處理后，鋼中總氧含量可由 130ppm下降到 20ppm以下。 (5)浸入式水口 +保護(hù)渣：保護(hù)渣應(yīng)能充分吸收夾雜物。在熱加工之前必須進(jìn)行精整，否則會(huì)影響金屬收得率和成本。為保證表面質(zhì)量，在操作上必須注意以下幾點(diǎn)： (1)結(jié)晶器液面的穩(wěn)定性：鋼液面波動(dòng)會(huì)引起坯殼生長(zhǎng)的不均勻，渣子也會(huì)被卷入坯殼。鋼液面波動(dòng)在177。振痕對(duì)表面質(zhì)量的危害是： 1)振痕波谷處是橫裂紋的發(fā)源地， 2)波 谷處是氣泡、渣粒聚集區(qū)。 (4)結(jié)晶器鋼液流動(dòng)：結(jié)晶器由注流引起的強(qiáng)制流動(dòng)，不應(yīng)把液面上的渣子卷入內(nèi)部。 ? 鑄坯內(nèi)部質(zhì)量是指低倍結(jié)構(gòu)、成分偏析、中心疏松、中心偏析和裂紋等。改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的措施有： (1)控制鑄坯結(jié)構(gòu)：首要的是要擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶區(qū)，抑制柱狀晶生 長(zhǎng)。為此采用計(jì)算機(jī)控制二次冷卻水量分布、氣一水噴霧冷卻等。如結(jié)晶器采用電磁攪拌技術(shù)、改 進(jìn)浸入式水口設(shè)計(jì)等。這樣既影響鑄機(jī)生產(chǎn)率，又影響產(chǎn)品質(zhì)量，因而增加了成本。 (2)內(nèi)部缺陷：包括中間裂紋、皮下裂紋、壓下裂紋、夾雜、中心裂紋和偏析等?？v裂紋嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成拉漏和廢品。 2)保護(hù)渣熔化性能不良、液渣層過(guò)厚或過(guò)薄導(dǎo)致渣膜厚薄不均，使局部凝固殼過(guò)薄。 4)鋼中 S+P含量。2)結(jié)晶器液面波動(dòng)穩(wěn)定在177。 5)結(jié)晶器與二次冷卻區(qū)上部對(duì)弧要準(zhǔn)。經(jīng)酸洗檢查指出，裂紋深度可達(dá) 7mm，寬度 。 橫裂產(chǎn)生的原因： 1)振痕太深是橫裂紋的發(fā)源地。 防止橫裂發(fā)生的措施： 1)結(jié)晶器采用高頻率 (200～400次 /分 )小振輻 (2～ 4mm)是減少振痕深度的有效辦法。 哪些 ? 這種裂紋在鑄坯表面酸洗之后才能發(fā)現(xiàn)，深度可達(dá)5mm。 防止辦法： 1)結(jié)晶器表面鍍 Cr或 Ni以增 加硬度。 ? 角部縱裂紋可能位于寬面與窄面交界棱邊附近，有的離棱邊 10～ 15㎜，有的剛好位于棱邊上，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成漏鋼。 (2)錐度不合適。 3)裝配結(jié)晶器時(shí)，保持冷卻水縫厚度一致，使冷卻均勻。 4)水口與結(jié)晶器對(duì)中不要偏流。3)結(jié)晶器出口與零段對(duì)弧不準(zhǔn)。 在加熱爐內(nèi)，鑄坯的表面氣泡或皮下氣泡內(nèi)表面被氧化而形成脫碳層，軋制后不能焊合而形成表面缺陷。另外，鋼水中的氣體含量 (尤其是氫 )也是生成氣泡的一個(gè)重要原因。 “冷痣 ”產(chǎn)生的原因是什么 ? 在鑄坯表皮下嵌入的金屬硬塊或渣塊叫 “冷痣 ”。如果停澆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)在鑄坯表面形 成明顯的重接； (2)鋼水太粘、溫度過(guò)低、水口堵塞、注流偏離等都可能引起重皮。 ? 此缺陷常見(jiàn)于矩形坯和板坯窄面。 ，如何防止 ? 從結(jié)晶器拉出來(lái)的帶液芯的鑄坯，在彎曲、矯直或輥?zhàn)訅毫Φ淖饔孟拢谡谀痰?、非常脆弱的固液交界面產(chǎn)生的裂紋，叫內(nèi)部裂紋。 (2)壓下裂紋，是由于拉輥壓力過(guò)大，使正在凝固的鑄坯固液兩相區(qū)產(chǎn)生的。作用于正在凝固的固液界面，也可產(chǎn)生這種裂紋。 (6)中心線裂紋，在板坯橫斷面中心可見(jiàn)的縫隙，并伴隨有 S、 P的正偏析，它是由凝固末期鑄坯鼓肚造成的。這是二次冷卻不均勻，使鑄坯發(fā)生扭曲 (菱變 )所致?？拷砥さ氖羌?xì)小等軸晶帶，其次是像樹(shù)枝狀的晶體組成的柱狀晶帶，它的方向是垂直于表面，中心是粗大的等軸晶帶。除某些特殊用途的鋼要求柱狀晶組織外，絕大部分鋼都希望能得到等軸晶帶大的鑄坯組織。這在工藝上可采取以下措施：一是采用適宜的澆注溫度。因此一般把中間包鋼水過(guò)熱度限制在 20～ 30℃。五是采用外力作用 (如電磁攪拌 )把正在生長(zhǎng)的柱狀晶打碎以擴(kuò)大等軸晶。鑄坯中心疏松嚴(yán)重時(shí)還會(huì)伴隨著嚴(yán)重的中心偏析，對(duì)產(chǎn)品性能的危害甚大。在鑄坯橫斷面試樣上，每隔一定距離，從表面向中心取樣進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)中心的碳、硫、 磷等元素的含量明顯高于其他部位。 中心偏析的產(chǎn)生是由于鑄坯在凝固過(guò)程中，特別是在凝固末期尚未凝固的鋼液的流動(dòng)造成的。 為減少中心偏析，有人提出了在