【正文】 。 (4)已凝固坯殼在連鑄機內(nèi)冷卻可看成是經(jīng)歷形變熱處理。定義分配系數(shù) K來表征偏析程度： K=C (液相中元素濃度 )/CS(固相中元素濃度 ) 如 K=1，則 C =CS說明凝固產(chǎn)品中無偏析， K1，說明凝固產(chǎn)品有偏析。它是與 結(jié)晶器坯殼形成、結(jié)晶器液面波動、浸入式水口設(shè)計、保護渣性能等因素有關(guān)的。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)結(jié)晶器振動：鑄坯表面薄弱點是彎月面坯殼形成的 “振動痕跡 ”。 (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，在矯直點表面溫度大于 900℃，盡可能不帶液芯矯直。如長300mm、深 1125mm分層缺陷。 4)合適的結(jié)晶器錐度。 4)用火焰清理表面裂紋。 2)合適的圓角半徑。 鋼水脫氧不足是產(chǎn)生氣泡的主要原因，如采用強化脫氧，以降低鋼中的氧含 量，會使鋼水中的鋁含量達到 ～ ％，從而使氣泡消除。其原因是： (1)結(jié)晶四個面已不對稱，凝固殼厚薄不均，使鑄坯產(chǎn)生似麻花狀的扭轉(zhuǎn)變形； (2)結(jié)晶器變形太嚴重； (3)二次冷卻四個面冷卻水分布不均勻。 (8)對角線裂紋，方坯橫斷面沿對角線方向產(chǎn)生的裂紋。但是太低的鋼 水過熱度，會凍死水口。 中心偏析會降低鋼的機械性能和耐腐蝕性能，在制造線材時經(jīng)常會發(fā)生拉拔斷線，嚴重危害產(chǎn)品質(zhì)量。如 250mm厚板坯，拉速為 ～ ，采用壓縮澆鑄后的內(nèi)裂比不用的減少 90～ 95％，而拉速提高 30～ 50%。 為減少鑄坯中的夾雜物，最根本的途徑，一是盡量減少外來夾雜物對鋼水的污染，二是設(shè)法促使已存在于鋼水中的夾雜物排出，以凈化鋼液。因此應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途，從冶煉、爐外精煉和連鑄等工序，盡可能把鋼水搞 “干凈 ”些。在轉(zhuǎn)爐渣 中加 BaCO3，中間包渣加 La2O3，結(jié)晶器渣加Ce2O，中間包襯加 ZrO3。使用反差大的溴化銀光面相紙，把與試樣大小相同的相紙放入稀硫酸中浸泡 l～ 2min后撈出，然后將相紙對準檢查面輕輕覆蓋好，將試樣與相紙間氣泡趕凈，待接觸 2～ 5分鐘即可取下，把相紙在流水中沖洗，然后定影烘干，即完成一張硫印。硫印圖上鑄坯橫斷面中心線有不連續(xù)的黑線并伴有疏松，說明鑄坯中心偏析嚴重，要檢查液相穴末端區(qū)域支承輥是否異常。 為了防止或減輕方坯的菱形變形，可以采用下列措旌：改進結(jié)晶器結(jié)構(gòu)，防止結(jié)晶器內(nèi)壁表面發(fā)生凸凹變形；結(jié)晶器冷卻水通路的間隔各面要均衡；適當減少結(jié)晶器冷卻水量；在結(jié)晶器下設(shè)置足輥或冷卻板；二次冷卻區(qū)鑄坯四個面要均勻冷卻等。 改進支承輥冷卻或采用密排分節(jié)輥，可把輥子彎曲減到最小，保持嚴格的輥子形狀和輥縫精度，減少輥間鑄坯鼓肚和對中誤差造成的凝固殼表面和內(nèi)部變形，因而減少鑄坯內(nèi)裂紋和中心偏析，提高了鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。由 Fe—C相圖可知，C％ 時進入包晶反應(yīng)區(qū)，即有 銯 e+液體→ 鉌 e的轉(zhuǎn)變，當 C=～ ％，結(jié)晶區(qū)彎月面形成的初生坯殼 銯 e，在固相線溫度以下 25℃時發(fā)生 銯 e→ 鉌 e轉(zhuǎn)變，線收縮系數(shù)為 105/℃，而 C％時， 銯 e線收縮約為～ 2 105/℃。在此區(qū)，鋼的高溫強度和塑性都很低 (延伸率 ～ %，強度 1～ 3N/mm2)，極易在固液交界而產(chǎn)生裂紋，這是產(chǎn)生裂紋的根本原因。 ? 鑄坯質(zhì)量的好壞主要表現(xiàn)為產(chǎn)生缺陷的數(shù)量和嚴重程度。 只有采用精選爐料或爐料搭配使用 (如采用海綿鐵 )，以減少爐料帶入的微量元素。湎嘀腥茹 相中快 100倍。 合金元素對鋼的熱延性曲線中的轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈钥诖鼌^(qū)的溫度有重要影響。要求鑄坯中 Al2O3夾雜和不變形 夾雜要少，以免冷拔時產(chǎn)生斷裂，為此要控制好脫氧產(chǎn)物成分： Al2O3/(Si02+MnO+A1203)=～ [Mn]/[Si]≥ 此時夾雜物熔點低，熱軋時容易伸長，拉伸性能大為改善。 用于食品包裝 (如罐頭，易拉罐 )的鍍錫板，對連鑄坯質(zhì)量要求更為嚴格。 對于含 Ti不銹鋼，由于 TiN和 TiO2的生成使結(jié)晶器保護渣結(jié)殼，對鑄坯表面質(zhì)量有嚴重影響。要把鋼包→中間包吸 N控制在小于 ，中間包→結(jié)晶器吸 N小于 lppm； 3)中間包采用堿性材質(zhì) (包襯和覆蓋渣 )； 4)使用無碳保護渣； 5)防止在澆注過程中鋼水增碳。應(yīng)研制專用保護渣； 4)拉速應(yīng)低一些，二次冷卻要均勻； 5)采用電磁攪拌和輕壓下技術(shù)，減輕中心偏析。這種鋼不用 Si脫氧僅用少量 Al脫氧。 為了適應(yīng)連鑄韻要求，開發(fā)了與沸騰鋼具有同等質(zhì)量的鋼種： (1)呂班德 (RIBAND)鋼 ,其成分為 C％，～ ％， Si ～ ％， A1 ～ ％： (2)準沸騰鋼，其成分為 C％， Si ％， Mn ％， A1 ％； (3)鋁鎮(zhèn)靜鋼，其成分為 C ～ ％，Si％， Mn％， A1 ～ ％。如鐵素體不銹鋼導熱系數(shù)比奧氏體不銹鋼大 20～ 50％，因而鐵索體不銹鋼典型凝固組織是柱狀晶 +等軸晶，而奧氏體不銹鋼是貫穿的柱狀晶，熱加工時容易產(chǎn)生裂紋。根據(jù)鋼中合金元素含量不同，鋼液凝固有 3種類型： 1)鋼水凝固成湎嗷 蜚 相，如鐵素體的 Cr鋼和奧氏體的 CrNi鋼； 2)攝 相。鑄坯表面 Ni的富集，可以抵銷 Cu的有害作用，因為 Cu—Ni形成晶間化合物熔點較高。 它的形成過程是：鑄坯在二次冷卻區(qū)凝固過程中，由于噴水冷卻的不均勻，柱狀晶生長不規(guī)則，有的部位柱狀晶生長快，有的部位生長較慢，若鑄坯兩面同時優(yōu)先生長柱狀晶往往會連接在一起，產(chǎn)生 了 “搭橋 ”，這樣就把液相穴內(nèi)上下鋼水分隔開了。只有充分認識凝固殼的力學行為，在設(shè)備和工藝上采取正確的對策，才是防止鑄坯產(chǎn)生裂紋的有效辦法。當溫度繼續(xù)升高到 1394鐵 (銯 e)。由于澆注時，支承輥的液壓、鋼水靜壓力和熱負荷的作用，測出鑄機移動和偏斜可達 lmm。發(fā)生菱變的鑄坯還往往伴有內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，菱形變形嚴重的方坯在軋制時，不能咬入孔型。 在鑄坯表面和鑄坯 1/2厚度之間有裂紋 (一般叫中間裂紋 )，說明在二次冷卻區(qū)可能存在的問題： 一冷卻不均勻，溫度回升過大，由熱應(yīng)力使凝固前沿產(chǎn)生裂紋； 一支承輥開口度不正常，使鑄坯鼓肚產(chǎn)生內(nèi)裂紋。 常 用的浸蝕劑有 1:1 HCl、 CuCl2溶液等，可以顯示樹枝晶、偏析、裂紋、白點、夾雜、氣孔等。 (2)夾雜物組成與耐火材料組成相近，且形狀特殊，尺寸較大。 2)結(jié)晶器液相穴內(nèi)夾雜物上浮困難。 ? 鋼中有非金屬夾雜物。而內(nèi)弧的拉力使凝固前沿產(chǎn)生裂紋。 ? 所謂偏析是指鑄坯中化學成分的差異。就是縮小鑄坯中的柱狀晶區(qū)，擴大中心等軸晶區(qū)。 (5)皮下裂紋，離鑄坯表面 3～ 10mm范圍內(nèi)的細小裂紋，主要是由于鑄坯表層溫度反復(fù)變化而發(fā)生多次相變，裂紋沿兩種組織交界面擴展而形成的。 使用合適的結(jié)晶器錐度和均勻二次冷卻可以防止。這些氣泡如裸露在外面的叫表面氣泡，沒有裸露的叫皮下氣泡，比氣泡小呈密集的小孔叫皮下針孔。窄面有 6～ 12mm的鼓肚伴隨有角部縱裂導致漏鋼。 4)二次冷卻太強。 防止縱裂發(fā)生的措施是： 1)水口與結(jié)晶器要對 中。 7一氣孔； 8一大型夾雜物 (1)表面缺陷：包括表面縱裂紋、橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋、皮下夾渣、皮下氣孔、表面凹陷等。但總的來說，鑄坯內(nèi)部缺陷是受二次冷卻區(qū)鑄坯凝固過程控制的。 40 4 40 7 當皮下夾渣深度 2mm，鑄坯在加熱時可消除，夾渣深度在 2～ 5㎜時鑄坯必須進行表面清理。 (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。 —鑄坯內(nèi)部缺陷 (裂紋、偏析、夾雜等 )。 偏析可分為兩種：一種叫顯微偏析，是樹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。 在凝固過程中，結(jié)晶器注流在液相引起的流動和混合對鑄坯凝固有重要影響。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個階梯減到第 99對輥間距為253mm。 ? 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。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。當銅含量小于 %對焊接性無影響。改善焊接性能。 硫（ S）：硫在通常情況下也是有害元素。連鑄坯的工藝和質(zhì)量控制 碳含量小于或等于 %時，碳當量應(yīng)采用 CE（ Pcm）公式計算： CE（ Pcm） =C+Si/30+Mn/20+Cn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B 當碳含量大于 %時，碳當量應(yīng)采用 CE（ IIW）公式計算： C E ( I I W ) = C + M n / 6 + ( C r + M o + V ) / 5 + ( N i + C u ) / 1 5 各國碳當量計算公式 文字 碳（ C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳量 %超過時，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 %。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。在鉻 18 鎳 9 奧氏體不銹鋼中加入適當?shù)拟?，可避免晶間腐蝕。 1鋁 (Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。 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，其次是細小的破碎狀的黑印或魚鱗狀起皮。對于低碳鋼一般為 1％； (2)凝固收縮：液體完全變?yōu)楣腆w的體積收縮。 ? 與模鑄比較，連鑄凝固過程的特點是： (1)連鑄坯凝固是熱量傳遞過程。研究指出：液相上部為強制對流區(qū)，對流區(qū)高度決定于注流方式、浸入式水口類型和鑄坯斷面。另一種叫宏觀偏析，是長距離范圍 (以厘米或米來計算 )內(nèi)的成分差異。 鑄坯純凈度主要決定于鋼水進入結(jié)晶器之前處理過程。 (3)無氧化澆注：鋼水經(jīng)鋼包處理后，鋼中總氧含量可由 130ppm下降到 20ppm以下。鋼液面波動在177。改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的措施有： (1)控制鑄坯結(jié)構(gòu)：首要的是要擴大鑄坯中心等軸晶區(qū)，抑制柱狀晶生 長。 (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。2)結(jié)晶器液面波動穩(wěn)定在177。 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。 (2)錐度不合適。 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。 ? 此缺陷常見于矩形坯和板坯窄面。 (6)中心線裂紋，在板坯橫斷面中心可見的縫隙，并伴隨有 S、 P的正偏析，它是由凝固末期鑄坯鼓肚造成的。這在工藝上可采取以下措施：一是采用適宜的澆注溫度。在鑄坯橫斷面試樣上，每隔一定距離，從表面向中心取樣進行化學分析，發(fā)現(xiàn)中心的碳、硫、 磷等元素的含量明顯高于其他部位。為此在鑄坯矯直的同時，施加一個反向軸向力，抵銷一部分由矯直產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這樣使內(nèi)弧受到的拉應(yīng)力減小，而外弧受到的壓應(yīng)力增加了。就會破壞鋼的連續(xù)性和致 密性，對鋼的性能有很大危害。 鋼中夾雜物，尤其是大于 50靘 的大顆粒夾雜對 產(chǎn)品質(zhì)量危害很大?？膳卸槟突鸩牧系那治g物。 ?方法有哪些 7 硫印是用相紙顯示試樣上硫的偏析方法。 如 250mm厚的鑄坯，硫印檢查在內(nèi)弧表面 60～ 90mm處常有內(nèi)裂紋發(fā)生，由凝固定律計算得出是在距結(jié)晶器彎月面 9～ 14m范圍內(nèi)， (相當于連鑄機扇形段 2～5)。 如果方坯結(jié)晶器內(nèi)各邊冷卻不均勻，就會造成四個邊凝固殼厚度不一樣。采用剛性更好的扇形段的設(shè)計，偏差可降到 ，最高為 。 銯 e一直保持到鐵熔點 (1538℃ )變?yōu)橐后w。 由熱模擬試驗機 (如 Gleeble1500)測定低碳鋼的高溫延性如圖 65所示。如果橋下面的鋼水繼續(xù)凝固時由于搭橋的阻隔，上面的鋼水不能流下來補充下面鋼水的凝固收縮，致使橋下面鋼水凝固后有明顯的縮孔和疏松。 (3)鑄坯內(nèi)部裂紋和偏析加重。如含有湎嗟腘 iCr奧氏體鋼； 3)鋼水首先凝固→恪 相的轉(zhuǎn)變。 (5)鋼高溫性能：鋼的裂紋敏感性取決于鋼的高溫力學性能 (延伸率和強度 )。 ? 生產(chǎn)鋼絲的高碳鋼有兩種，一是輪胎鋼絲(C=～ ％ )要求有高的深拉性冷拔到 ～。生產(chǎn)中最大的問題是如何控制脫氧程度，使在結(jié)晶器內(nèi)鋼水不沸騰、不產(chǎn)生皮下氣孔 。 ? 目前幾乎所有的不銹鋼均可用連鑄生產(chǎn)。 ? 硅鋼片具有優(yōu)異的電磁性能，主要用于制。 對于鐵素體不銹鋼 (16～ 18％ Cr)高溫強度較低，鑄坯易產(chǎn)生裂紋，拉速