【摘要】：連鑄坯角部橫裂紋是常見的鑄坯表面缺陷,而高發(fā)生率的角部橫裂紋已經(jīng)成為影響低碳微合金鋼連鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)順行的重要因素,本文以國內(nèi)某鋼廠2#板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)的低碳微合金鋼為研究對象,進(jìn)行了連鑄坯角部橫裂紋宏觀及微觀形貌表征研究；判定連鑄坯角部裂紋發(fā)生溫度區(qū)間研究：不同成分及冷卻模式條件下試驗(yàn)鋼種連鑄坯高溫?zé)崴苄阅苎芯浚涸囼?yàn)鋼種連鑄坯溫度場數(shù)值模擬計(jì)算及優(yōu)化研究：以及基于角部橫裂紋控制的二冷優(yōu)化工業(yè)試驗(yàn)。首先運(yùn)用Micro-CT對角部橫裂紋三維形貌進(jìn)行了三維,相對二維觀察,三維觀察更能真實(shí)反映裂紋在連鑄坯內(nèi)的具體情況,可觀察到裂紋尖端形貌、裂紋沿晶界的擴(kuò)展情況以及裂紋內(nèi)部各部分間的關(guān)聯(lián)性。對裂紋附近的成分及微觀組織進(jìn)行了分析,裂紋內(nèi)部存在有氧化鐵層、裂紋所在的晶界處生成了厚度超過50μm的先共析鐵素體網(wǎng)膜、裂紋附近組織被細(xì)化以及未發(fā)生脫碳現(xiàn)象均表明試樣鋼種鑄坯角部橫裂紋均發(fā)生在二冷區(qū)。通過對角部橫裂紋進(jìn)行剖析,建立一種根據(jù)角部橫裂紋附近金相組織來預(yù)測角部橫裂紋發(fā)生溫度范圍的方法,主要研究微觀組織包括裂紋與枝晶、裂紋附近的脫碳、裂紋附近組織的大小、裂紋附近組織的對稱性等。高溫?zé)崴苄匝芯拷Y(jié)果表明調(diào)節(jié)碳含量、增加鈦含量均可有效改善試驗(yàn)鋼種的高溫?zé)崴苄�。鋼中加鈦的作用有兩方�?一方面在高溫區(qū)生成的鋁鈦氧化物可作為塑坑的核心,促進(jìn)延性斷裂的發(fā)生,另一方面鋁鈦氧化物、氮化鈦的生成可減少氮化鋁的生成。工業(yè)試驗(yàn)亦表明加鈦能有效減少鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生�？炖淠Ｊ较落摲N的脆性溫度區(qū)間最寬,復(fù)合冷卻模式次之,慢冷模式的最窄：慢冷模式有利于在高溫區(qū)獲得尺寸更為粗大的析出物,快冷模式有利于在低溫區(qū)獲得細(xì)晶組織：采用高溫區(qū)弱冷+低溫區(qū)強(qiáng)冷的復(fù)合冷卻模式可同時(shí)獲得較為粗大的析出物及細(xì)晶組織。單獨(dú)存在于奧氏體晶界的鐵素體對鋼種的熱塑性能影響顯著,沿晶鐵素體膜厚度值越大,表征鋼種塑性的試樣斷面收縮率RA值越小,當(dāng)鐵素體膜厚度大于5μm時(shí),鐵素體膜厚度與RA值幾乎呈線性負(fù)相關(guān),反之,則幾乎沒影響。對試驗(yàn)鋼種連鑄二冷條件進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算優(yōu)化并進(jìn)行了相關(guān)工業(yè)試驗(yàn),針對某鋼廠2#板坯直弧形連鑄機(jī),在保證不惡化鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的前提下,采用弱冷+強(qiáng)冷的復(fù)合二冷模式能有效減少鑄坯角部橫裂紋的發(fā)生：優(yōu)化后的二冷模式取代了原二冷模式應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF777

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉小軍;劉丹;;連鑄坯橫裂紋淺析[J];寬厚板;2012年01期

2 何剛;李永升;;小方坯角部橫裂紋的原因分析[J];連鑄;2002年02期

3 寧曙光;高文星;;預(yù)防鑄坯表面橫裂紋的新工藝[J];鋼鐵研究;2011年03期

4 潘紅;;梁板鋼板坯角部橫裂紋控制技術(shù)的研究[J];特殊鋼;2011年06期

5 支良才;周濱新;;板坯橫裂紋影響因素及控制措施[J];現(xiàn)代冶金;2011年06期

6 董慧;;板坯表面橫裂紋機(jī)理研究及改進(jìn)措施[J];甘肅冶金;2013年02期

7 李菊艷;文光華;唐萍;黎建全;向成禮;;攀鋼板坯連鑄機(jī)不同斷面鑄坯角部橫裂紋分析[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

8 劉洋;韋耀環(huán);馬瑞金;關(guān)春陽;王玉龍;王文軍;;連鑄坯角部橫裂紋在軋后鋼板邊部演化研究[J];連鑄;2011年S1期

9 劉連隊(duì);吳明月;;板坯角部橫裂紋原因分析與解決[J];天津冶金;2012年06期

10 劉輝;溫維新;;厚板連鑄坯角部橫裂紋缺陷的成因分析及控制[J];連鑄;2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 岳保良;;160mm×220mm矩形坯角部橫裂紋原因分析與解決措施[A];連鑄品種和鑄坯質(zhì)量技術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2004年

2 劉洋;韋耀環(huán);馬瑞金;關(guān)春陽;王玉龍;王文軍;;連鑄坯角部橫裂紋在軋后鋼板邊部演化研究[A];2011年第九屆全國連鑄學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 李志強(qiáng);吳國榮;陳永;曾建華;潘紅;;板坯角部橫裂紋與熱軋板缺陷對應(yīng)關(guān)系研究[A];2013年連鑄新技術(shù)及關(guān)鍵耐材長壽化學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

4 賀東風(fēng);常圣;徐安軍;;基于邊部控制技術(shù)的連鑄板坯表面橫裂紋控制研究[A];第十八屆（2014年）全國煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——S08：品種開發(fā)與質(zhì)量控制[C];2014年

5 呂龍廳;常永芳;張炯明;;20MnSi方坯表面橫裂紋的研究[A];中國金屬學(xué)會(huì)2003中國鋼鐵年會(huì)論文集（3）[C];2003年

6 周學(xué)禹;徐立山;高建國;薛啟河;張志華;;釩鈦微合金鋼連鑄坯表面橫裂紋控制技術(shù)[A];河北省2011年煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

7 王志軍;孫錳林;郝國旺;劉云龍;王曉宇;;含鈦船板鋼鑄坯角部橫裂紋產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施[A];2012年微合金鋼連鑄裂紋控制技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

8 余連權(quán);;大型鋼錠尾部橫裂紋成因及解決辦法[A];2012年鋼錠制造技術(shù)與管理研討會(huì)論文集[C];2012年

9 周艷群;周學(xué)禹;劉玉偉;李兆遠(yuǎn);趙穎;;微合金鋼鑄坯表面橫裂紋的控制實(shí)踐[A];2012河北省煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

10 王悅新;韋耀環(huán);劉相華;喻海良;劉洋;;中厚板含鈮鋼鑄坯橫裂紋分析及控制措施[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會(huì)論文集（上）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 中冶連鑄專家組;連續(xù)鑄鋼新技術(shù)問答[N];中國冶金報(bào);2004年

2 陳永 潘紅 吳國榮;高強(qiáng)耐候鋼Q450NQR1連鑄板坯質(zhì)量控制研究[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊小剛;低碳微合金鋼鑄坯角部橫裂紋控制研究[D];北京科技大學(xué);2016年

2 楊春政;典型微合金化鋼板坯角部橫裂紋產(chǎn)生機(jī)理與倒角結(jié)晶器技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 李菊艷;攀鋼板坯角部橫裂紋控制的研究[D];重慶大學(xué);2010年

2 王青亮;連鑄坯表面橫裂紋形成及其影響因素的研究[D];燕山大學(xué);2012年

3 高愛民;ROKOP連鑄坯橫裂紋的研究[D];河北理工學(xué)院;2004年

本文編號：2800481