電渣凝固大型板坯表面微裂紋形成機理及工藝優(yōu)化的研究.pdf

1、含Ni4％鋼是一種屈服強度大于800MPa級別的低合金、高強度、高韌性的結構鋼。主要用于制造船舶、壓力容器等重要產品，在我國船舶工業(yè)中占重要地位。該鋼采用低碳NiCrMoV合金設計及爐外真空精煉等技術措施。
　　為了獲得更加純凈、均勻、致密的組織，降低夾雜物的含量，減少宏觀偏析，提高鋼的力學性能，某廠研究決定在現有的生產基礎上增加電渣精煉手段，以獲得更優(yōu)質的鋼材，滿足用戶對鋼材性能更高的要求。但在生產過程中電渣錠表面出現大量的微裂

2、紋缺陷，造成了很大的損失，因此進行大型板坯表面微裂紋形成機理的研究，提出并改進生產工藝，對于解決表面微裂紋缺陷的形成意義重大。
　　本文針對含Ni4％大型板坯表面微裂紋缺陷開展了深入的調查，分析研究了裂紋形成的原因和機理，提出了改進的方案，最后在實際生產中取得了好的效果。
　　本論文的主要研究成果如下:
　　(1)通過掃描電子顯微鏡、光學顯微鏡、能譜儀等手段對大型板坯表面微裂紋進行分析檢測，初步分析認為裂紋形成是應力所

3、致。
　　(2)研究了產生晶界脆性的原因。通過X射線光電子能譜儀和俄歇能譜儀對晶界的偏聚情況進行了研究，實驗結果表明:析出的滲碳體是導致晶界脆性的主要原因。
　　(3)在實驗室模擬現場的熱處理工藝，研究氧化層厚度和氧化時間的關系，分析確定裂紋的產生階段。實驗結果表明:裂紋是在600℃熱處理之前就已經形成了，在隨后的600℃保溫過程中，裂紋處被氧化。
　　(4)通過測定大型板坯從表面到心部各點的硬度值，結合該鋼的奧氏體轉

4、變曲線，分析研究電渣凝固大型板坯拆箱后和后續(xù)熱處理工藝中應力的情況和表現形式。實驗結果表明:大型板坯在拆箱后冷卻及后續(xù)的熱處理過程中，產生的內應力為熱應力，而非組織應力。
　　(5)通過中試試驗確定出兩種電渣凝固大型板坯的熱處理方案。兩種熱處理優(yōu)化工藝都能有效地避免因脆性區(qū)析出碳化物而導致的晶界脆性。試驗結果表明:經超聲波探傷后，電渣錠均未產生表面微裂紋。比較而言采取第一種熱處理優(yōu)化工藝更加經濟、簡便。
　　(6)該方案經過