攀鋼板坯角部橫裂紋控制的研究.pdf

1、本文首先對(duì)攀鋼熱軋板表面缺陷及鑄坯角部橫裂紋在軋制過(guò)程中的演變行為進(jìn)行分析和研究，結(jié)果表明鑄坯上的角裂紋缺陷經(jīng)軋制后與熱軋板卷上的線紋具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)微合金鋼連鑄生產(chǎn)過(guò)程中常出現(xiàn)的角部橫裂紋問(wèn)題，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡對(duì)鑄坯角部橫裂紋形貌特征、鑄坯微觀組織、第二相粒子析出行為進(jìn)行分析和研究，認(rèn)為產(chǎn)生角部橫裂紋的原因?yàn)椋哼B鑄過(guò)程中MnS在較高的溫度下沿奧氏體晶界析出，并在緩慢的冷卻過(guò)程中粗化，促進(jìn)V(C、N)析出物在低

2、溫下析出。(MnS+V(C、N))的復(fù)合析出物作為鐵素體的有效形核質(zhì)點(diǎn)，促進(jìn)了沿奧氏體晶界膜狀先共析鐵素體的形成。受到矯直應(yīng)力作用時(shí)，由于鐵素體和奧氏體兩相強(qiáng)度不同，兩相受力不均勻，應(yīng)力主要集中在較軟的膜狀鐵素體相上，并在析出物周?chē)纬晌⒖?，微孔聚合，最終形成裂紋。
　　針對(duì)攀鋼角部橫裂紋問(wèn)題，提出采用改變鑄坯表層微觀組織的方法來(lái)控制鑄坯角部橫裂紋的產(chǎn)生。首先利用重熔實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬現(xiàn)場(chǎng)冷卻條件，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)鑄坯組織的再現(xiàn)，同時(shí)利用埋于

3、鑄坯角部和寬面皮下5mm內(nèi)的熱電偶精確采集了現(xiàn)場(chǎng)冷卻條件下的鑄坯冷卻曲線，修正了二冷計(jì)算機(jī)仿真軟件傳熱邊界條件。在此基礎(chǔ)上利用二冷計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)攀鋼二冷制度進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后的二冷制度進(jìn)行重熔凝固實(shí)驗(yàn)，確定了實(shí)現(xiàn)攀鋼鑄坯表層組織控制工藝的二冷制度。
　　綜合以上研究，得到實(shí)現(xiàn)鑄坯表層微觀組織控制的工藝如下：針對(duì)斷面尺寸為200mm×1160 mm、1080 mm、1250 mm的鑄坯，增加鑄坯在二冷I區(qū)、II區(qū)冷卻強(qiáng)度，使鑄坯

4、表層出結(jié)晶后以2.5℃/s的冷卻速度快速冷卻到720℃左右，促使鐵素體在奧氏體晶界和晶內(nèi)快速析出。同時(shí)由于V(C、N)在鐵素體中的固溶度積較小，細(xì)小的V(C、N)將隨鐵素體的析出而大量析出。隨后在二冷III區(qū)、Ⅳ區(qū)減少冷卻水量，使鑄坯表面溫度回溫到約860℃附近，先析出的鐵素體又轉(zhuǎn)變成奧氏體，而回?zé)釡囟认鄬?duì)于碳氮化物的固溶溫度較低，碳氮化釩、硫化錳等析出物不溶解而留于原位，在隨后的緩冷卻過(guò)程中，鐵素體以這些細(xì)小、彌散的析出物為質(zhì)點(diǎn)再次析