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正文內(nèi)容

連鑄坯質(zhì)量控制培訓(xùn)課件(編輯修改稿)

2025-03-14 11:38 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 界滲透所致。但即使采用鍍 Cr、 Ni結(jié)晶器后,這種裂紋還是存在。 B. 鑄坯表面 Fe的選擇性氧化,而使殘余元素(如 Cu、 Sn等)殘留在表面沿晶界滲透形成熱脆裂紋。 ⑵ 特點 A. 表面裂紋區(qū)有 Cu、 Ni、 Sn、 Sb的富集。富集相成分(%): Cu85, Sn5, Ni4, Fe5,Sb1。這種富集相大約在 1050℃ 熔化沿晶界滲透。 B. Cu含量增加裂紋加重。因為 Cu在鑄坯表面的氧化鐵皮下形成液相,沿晶界穿行而失去塑性。 C. Al的作用。鋼中 Al含量增加,鑄坯表面網(wǎng)狀裂紋加重( AlN在晶界沉淀引起的)。 D. 二冷水量。弱冷會導(dǎo)致鑄坯表面溫度高,氧化鐵皮生成加速,促使殘余元素( Cu、Sn)沿晶界富集形成裂紋。 ⑶ 減少鑄坯表面網(wǎng)狀裂紋的措施 A. 結(jié)晶器鍍 Cr和 Ni; B. 合適的二冷水量; C. 精選原料,控制鋼中殘余元素 (Cu、 Sn等 ); D. 控制鋼中 Cu< %; E. 控制鋼中 Mn∕S > 40。 ?在方坯角部附近,平行于角部,有連續(xù)的或斷續(xù)的凹陷稱為縱向凹陷。縱向凹陷常伴有縱向裂紋,嚴(yán)重的會導(dǎo)致漏鋼。 ?產(chǎn)生原因: ; ; (特別是上部); ; 。 二 .鑄坯表面夾渣 ?由于澆注時二次氧化,在結(jié)晶器鋼水面上生成浮渣。結(jié)晶器液面的波動,浮渣可能卷入到初生坯殼表面而殘留下來形成夾渣。 ① 對于硅鎮(zhèn)靜鋼,鑄坯表面夾渣與鋼中 Mn∕Si 比有關(guān)。根據(jù)鋼中 Si、 Mn含量,可能形成的夾雜物: ? Mn∕Si < 4,形成 SiO2浮渣容易在結(jié)晶器彎月面處冷凝結(jié)殼; ? Mn∕Si > 4,形成液態(tài) MnO〃SiO 2流動性好,浮渣也呈液態(tài)。 ?因此,隨鋼中 Mn∕Si 比減小,生成浮渣熔點升高,流動性不好,容易卷入坯殼。為保持流動性良好的浮渣, 應(yīng)保持鋼水中Mn∕Si = 3~ 6。 ② 對于用 Al脫氧鋼,應(yīng)限制加 Al量( 200g∕t )使 鋼中酸溶鋁 [Al] = ~ %, 既可防止定徑水口堵塞,也可防止因 Al2O3析出使浮渣變粘,增加表面夾渣。 ? 結(jié)晶器采用浸入式水口和保護渣澆注時,結(jié)晶器液面波動是彎月面卷渣的根源。 ① 結(jié)晶器液面波動的原因 A.外部干擾。如水口擴大、堵塞或塞棒失靈; B.結(jié)晶器液體流動的攪動。如水口形狀、插入深度、吹氬量等引起液面不穩(wěn)定; C.拉速突然變化。 ② 防止結(jié)晶器卷渣的措施 ,控制液面波動盡可能?。?5mm); ,插入深度125177。 25mm為宜; 彎月面渣層為原則; Ar氣流量,防止氣泡上浮增強鋼渣界面的攪動; 、渣中 Al2O3含量(渣中Al2O3> 20%,液渣就不能吸收上浮的 Al2O3使粘度增加)和液渣層厚度。 ?三 .鑄坯皮下氣孔泡與氣孔 ?在鑄坯表皮下存在有直徑約 1mm、長度為 10mm左右,沿柱狀晶生長方向分布的氣泡,稱為皮下氣泡。這些氣泡若裸露于鑄坯表面稱為表面氣泡;小而密集的小孔叫皮下氣孔,也叫皮下針孔。 ?鋼水中氧、氫含量高是形成氣泡的重要原因。 產(chǎn)生原因: ,鋼中溶解 Al> %就可防止 CO的生成。 、鋼包、中間包覆蓋劑,絕熱板干燥不良會導(dǎo)致 H2逸出生成皮下氣孔。 Ti不銹鋼,鋼中的 TiN與保護渣中的 Fe2O3會發(fā)生以下反應(yīng): 6TiN+4Fe2O3=6TiO2+8Fe+ 3N2↑ TiN+CaO+2FeO+2MnO=CaO〃TiO 2+2Fe+ 2Mn+ 1∕2N 2↑ ? 上述反應(yīng)釋放出來的 N2可能在凝固坯殼處形成氣孔。 ?另外生成的 TiO2和 CaO〃TiO 2大大增加了渣子粘度,可能會在結(jié)晶器鋼水面上形成渣、鋼和氣體組成的硬殼,對不銹鋼鑄坯表面質(zhì)量帶來極大的危害。因此對含 Ti不銹鋼,應(yīng)盡量降低鋼中的 [N]和 [O]含量,降低保護渣的堿度以及采用最佳幾何形狀的浸入式水口(如出口傾角向上 15176。 )是有益的。 Ar流量太大或拉速過快 , 會引起結(jié)晶器液面 “ 鋼水沸騰 ” , 增加了彎月面的攪動 ,導(dǎo)致卷渣或彎月面的鉤形凝固殼會捕捉小于 2mm的 Ar氣泡 , 造成冷軋板的分層缺陷 。 167。 9— 3 鑄坯內(nèi)部質(zhì)量 ?鑄坯內(nèi)部質(zhì)量主要是 指低倍結(jié)構(gòu)(柱狀晶與等軸晶比例)、中心偏析、內(nèi)部裂紋和夾雜物水平。 ?內(nèi)部缺陷: 1— 內(nèi)部角裂; 2— 皮下氣泡; 3— 中心疏松; 4— 三角區(qū)裂紋; 5— 中間裂紋 ?鑄坯內(nèi)部缺陷示意圖: 1— 內(nèi)部角裂; 2— 側(cè)面中間裂紋; 3— 中心線裂紋; 4— 中心線偏析; 5— 疏松; 6— 中間裂紋; 7— 非金屬夾雜物; 8— 皮下鬼線; 9— 縮孔; 10— 中心星狀裂紋、對角線裂紋; 11— 針孔; 12— 半宏觀偏析 一 .鑄坯凝固結(jié)構(gòu) ?由激冷層、柱狀晶和等軸晶區(qū)組成。 ?連鑄坯低倍結(jié)構(gòu)特點: ,邊運行邊凝固,液相穴很長,鋼水補縮不好,易產(chǎn)生中心疏松和縮孔。 。結(jié)晶器形成初生坯殼,二冷區(qū)噴水冷卻完全凝固。二冷區(qū)坯殼溫度梯度大,柱狀晶發(fā)達(dá),但凝固速度快,晶粒較細(xì)。 ?連鑄坯低倍結(jié)構(gòu)控制的主要任務(wù)是:控制柱狀晶與等軸晶的比例,獲得沒有內(nèi)部缺陷和致密的凝固組織。 ?鑄坯中心低倍結(jié)構(gòu)形成示意圖: 1— 柱狀晶生長; 2— 自由等軸晶生長; 3— 等軸晶凝固; 4— 流動的兩相區(qū); 5— 在剛性的兩相區(qū) 內(nèi)鋼水的滲透; 6— “ 通道”的形成 ?二 .鑄坯中心偏析 ?偏析是凝固過程中溶質(zhì)元素在固相和液相中再分配的結(jié)果,表現(xiàn)為鑄坯中元素分布的不均勻性,惡化機械性能,降低韌性。中心偏析還往往伴有中心裂紋、中心疏松,進(jìn)一步降低了鑄坯的內(nèi)部致密性和軋材的機械性能。 ?連鑄坯的宏觀偏析主要表現(xiàn)為中心偏析。 ① “凝固橋”理論 ?鑄坯凝固過程中由于冷卻不均勻,柱狀晶發(fā)達(dá),凝固過程發(fā)生“搭橋”現(xiàn)象,凝固橋的形成阻止了液體的補縮,形成縮孔和疏松,導(dǎo)致中心偏析。 ② 鼓肚理論 ?鑄坯凝固過程中坯殼的鼓脹,造成樹枝晶間富集溶質(zhì)液體的流動;或者凝固末期由于鑄坯收縮使凝固末端富集溶質(zhì)液體流動導(dǎo)致中心偏析。 ?凝固時樹枝晶間富集溶質(zhì)殘余母液的流動是造成中心偏析的主要原因。 ?鑄坯中心偏析: ?“V” 偏析形成: ① 減少易偏析元素含量。如采用鐵水預(yù)處理或鋼包脫硫把鋼中硫降到小于 %以下。 ② 防止鑄坯鼓肚。如二冷區(qū)夾輥嚴(yán)格對弧,減少凝固終點區(qū)域的輥距,采用多節(jié)輥防止夾輥變形,加強二冷以增強坯殼的剛度等。 ③ 控制澆注溫度,減小鋼水過熱度。 ④ 采用電磁攪拌,消除搭橋增加中心等軸晶區(qū),中心偏析明顯改善甚至消失。 ⑤ 采用強冷技術(shù)。在凝固末端設(shè)臵強冷區(qū),強冷區(qū)長度和冷卻水量是可調(diào)的。 ?強冷可壓實鑄坯芯部,防止坯殼鼓脹,增加等軸晶區(qū),中心偏析大大改善,消除了 V形偏析和疏松。 ⑥ 采用輕壓下技術(shù)
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