49亞包晶鋼鑄坯表面縱裂紋影響因素研究

1、1亞包晶鋼鑄坯表面縱裂紋影響因素研究亞包晶鋼鑄坯表面縱裂紋影響因素研究張喬英，曹天明，焦興利，王越，錢海帆，張建平（馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽省馬鞍山，243000）摘要：摘要：采用掃描電鏡、顯微鏡等對亞包晶鋼鑄坯表面縱裂紋的形貌、晶粒組織、裂紋內(nèi)夾雜物和裂紋形成機(jī)理進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的縱裂紋發(fā)生在浸入式水口出口周圍的鋼水劇烈運(yùn)動區(qū)域；縱裂紋在結(jié)晶器內(nèi)形成，形成部位是在坯殼以下3~5mm低熔點(diǎn)區(qū)；裂紋沿樹枝晶臂延伸擴(kuò)展，同時存在

2、沿晶斷裂和穿晶斷裂兩種形式。通過分析亞包晶鋼鑄坯縱裂紋形成的影響因素：過熱度、錳硫比、拉速、結(jié)晶器的平均熱流密度和液面波動等，發(fā)現(xiàn)鋼水過熱度高，在較強(qiáng)的冷卻制度下會加重鑄坯表面縱裂紋；隨著拉速的增加，縱裂紋的發(fā)生率呈上升趨勢，并且內(nèi)弧表面縱裂紋產(chǎn)生幾率高于外弧面；結(jié)晶器壁平均熱流密度不均是縱裂紋產(chǎn)生的重要原因。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：亞包晶鋼；鑄坯；縱裂紋FactsAffectingSlabSurfaceLongitudinalCrackofH

3、ypo—PeritecticSteelZHANGQiaoyingCAOTianmingJIAOXingliWANGYueZHANGJianpingQIANHaifan(MaanshanIron&SteelCo.Ltd.AnhuiMaanshang243000China)Abstract:Theappearancegrainstructureoflongitudinalcracknonmetallicinclusionsinthelong

4、itudinalcrackofhypoperitecticsteelslabswereinvestigatedwithSEMmicroscopemethod.ItwasfoundthatlongitudinalcracksoccurredatturbulentareaaroundptofSEN(submergedentrynozzle).Longitudinalcracksfmedinmoldtheshtlongitudinalcrac

5、kindendritecrystalfmedonthesurfaces(3~5mmfromsurfaces)ofslabs.Thecracksextendedalongthedendriticcrystalsbranchesthereweretwokindsoffracturetypeonewasintergranularfracturetheotherwastransgranularfracture.Effectfactsonlong

6、itudinalcrackcastingspeed，superheattemperature，ratioofmanganesesulphur，averageheatfluxmoldlevelfluctuationwerediscussed.Itwasfoundthathighsuperheattemperaturestrongsecondarycoolingmightcauselongitudinalcracksontheslabsur

7、faceHighcastingspeedtendedtofmcracks.Innercurvedsurfaceofstrwaseasiertofmlongitudinalcracksthanoutercurvedsurfaceofstrunderthesamecastingspeed.Thelongitudinalcrackswerepromotedbyunevenaverageheatfluxofmold.Keywds:HypoPer

8、itecticsteel；slab；longitudinalcrack1前言前言含碳0.09%～0.17%的亞包晶鋼由于其本身特有的凝固特性，對表面裂紋的產(chǎn)生、粗糙表面的形成、凹陷的發(fā)生極為敏感，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)組織和鑄機(jī)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。國內(nèi)外許多鋼廠連鑄板坯時，盡量避開這一碳含量區(qū)域[1]。馬鋼四鋼軋大板坯連鑄自投產(chǎn)以來，鑄坯表面縱裂紋發(fā)生頻繁，主要集中在Q23501鋼，其化學(xué)成份的內(nèi)控范圍和目標(biāo)值如表1所示。表1化學(xué)成份表Ta

9、ble1ChemicalcompositionofQ23501steel鋼種C（％）Si（％）Mn（％）P（％）S（％）內(nèi)控范圍0.140.170.150.130.40.6≤0.025≤0.015Q23501目標(biāo)值0.150.200.46≤0.02≤0.01本文結(jié)合馬鋼第四鋼軋總廠新鑄機(jī)實(shí)際生產(chǎn)Q23501情況，分析討論亞包晶鋼鑄坯產(chǎn)生表面縱裂紋的影響因素。3式。圖2樹枝晶之間的縱裂紋圖3晶粒組織間縱裂紋Fig.2Crackindend

10、ritecrystalFig.3Crackingrainstructure3.3縱裂紋斷裂面形貌和裂紋間隙中物質(zhì)分析縱裂紋斷裂面形貌和裂紋間隙中物質(zhì)分析沿開裂面將粗大裂紋試樣剝開，用超聲波振蕩儀和滴有4~6滴濃鹽酸的無水乙醇溶液清洗裂紋開裂面，去除以固態(tài)形式進(jìn)入裂紋縫隙并附著在裂紋表面的外來物質(zhì)和裂紋表面高溫氧化產(chǎn)生的鐵銹，利用掃描電鏡和X射線分析裂紋表面，并對裂紋開裂上表面處、開裂面中部和裂紋內(nèi)部末端三個不同位置進(jìn)行顯微成分分析。圖4