連鑄坯角部橫裂紋是常見的鑄坯表面缺陷,因其發(fā)生率較高,已經(jīng)成為影響生產(chǎn)順行和連鑄坯質(zhì)量的重要因素。連鑄坯角部橫裂紋缺陷不僅使得鑄坯的熱裝、熱送變得不可能,而且必須下線進行火焰或機械修磨進行清理,造成大量的能源、材料、人力資源的浪費,同時導(dǎo)致庫存增大、庫區(qū)擁堵、破壞正常生產(chǎn)節(jié)奏;若帶有角部裂紋的連鑄坯加熱軋制后,在帶卷邊部會出現(xiàn)邊裂或翹皮等缺陷,造成鋼帶降級使用或判廢。這已成為制約生產(chǎn)板材大型企業(yè)實現(xiàn)流程優(yōu)化和節(jié)能降耗的技術(shù)瓶頸。本文以我廠生產(chǎn)裂紋敏感鋼種為研究對象,分析了板坯產(chǎn)生角裂缺陷的工藝、操作和設(shè)備等方面的影響因素,通過對鋼種化學(xué)成分、結(jié)晶器冷卻水量和二冷水量的優(yōu)化,提高在線設(shè)備精度、使用倒角結(jié)晶器等一系列改進措施,來降低角裂缺陷的發(fā)生率。本文針對裂紋敏感鋼種的化學(xué)成分進行設(shè)計優(yōu)化,盡可能降低裂紋。在進行鋼種設(shè)計時,碳含量盡量避開包晶區(qū)0.08-0.16%;P、S合理控制,P含量控制在0.015%以下,S含量控制在0.010%以下;對于含硼微合金化鋼,我們采用加鈦固氮的方法,加入0.010-0.020%的鈦,以減少BN的形成,進而減少角部裂紋的產(chǎn)生;對裂紋敏感鋼種采取控氮措施,控制氮含量≤50ppm。通過優(yōu)化二冷工藝,提高鑄坯角部溫度。對于裂紋敏感鋼種,盡量采用合理的二次冷卻工藝,尤其鑄坯角部的弱冷,除了零段,其余各段邊部水量減少20-50%,有效的提高了鑄坯的角部溫度,鑄坯矯直段窄側(cè)溫度達到920℃,減少鑄坯角部裂紋缺陷的發(fā)生。通過提高設(shè)備精度和周期性管理,保證鑄機結(jié)晶器銅板質(zhì)量穩(wěn)定、結(jié)晶器對中、耳軸間隙、開口度及對弧精度等;檢查并處理過濾器和噴嘴堵塞,以減輕或消除因機械應(yīng)力、熱應(yīng)力等造成的角部裂紋。同時通過外部設(shè)備的引進和技術(shù)合作,采用倒角結(jié)晶器并對足輥的改造及二冷工藝的調(diào)整,改變鑄坯角部形狀和傳熱,以減輕或消除鑄坯角部橫裂紋。在工業(yè)化條件下,通過一系列的研究,最終達到有效的改善及控制鑄坯角裂缺陷產(chǎn)生的目的,整體角裂缺陷率控制在1%以下,極大地提高了連鑄板坯的質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TF777
【部分圖文】：

因此不能夠保證鋼液進行相互的補充與流動，久而久之就形成了所謂的中心裂紋和三角區(qū)裂紋。圖1.1 鑄坯寬度方向表面溫度及內(nèi)部凝固情況示意圖主要方法如下:（1）對于控制鑄機扇形段的開口度進行嚴格的設(shè)計與把控，保證其凝固末端的開口設(shè)計精度符合要求。（2）不斷的優(yōu)化二冷的制度，盡可能保證冷卻均勻控制，對于鋼液的凝固與受熱均勻有著非常重要的作用[9]。1.2.3 連鑄坯表面縱裂紋

圖 1.2 不同晶粒尺寸下鋼的高溫塑性）鋼的化學(xué)成分所周知，鋼種的化學(xué)成分決定材料的組織和強度的內(nèi)因，因此，鋼鐵鋼的強度，通常會在生產(chǎn)過程中加入鈮、釩、鈦等微合金元素，但添后，在提升強度的同時，也隨之帶來一些問題，主要是由于在鑄坯冷些元素會隨著溫度的下降而析出，使得鑄坯的裂紋敏感性增加，從而影響[14~16]。當然，裂紋的影響因素眾多，除了與在鋼中添加釩、鈦等與其中碳、硫、磷的含量密切相關(guān)。 釩微合金化國的 V、Ti 和 Re 儲量十分豐富，其產(chǎn)量較大，在世界上占有及其重合金化元素在鋼中的固溶、偏聚以及其析出時的作用，尤其是微合金 C、N 的相互作用，使得晶粒細化、產(chǎn)生析出強化、控制再結(jié)晶、對性等一系列的次生作用，很大程度的提高了鋼的強度。因此許多微合泛地應(yīng)用于各類鋼鐵產(chǎn)品中。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文國外的 Mintz 等人[18]研究認為，鋼中 V、N 的含量越高，導(dǎo)致鋼的高溫延性越差，如圖 1.3 所示。隨著鋼中總的 V 和 N 的含量的增加，兩元素的乘積（[V]×[N]）的增大，塑性凹槽變得更深、更寬。Crowtherd 等人[19]在彎曲測試過程中發(fā)現(xiàn)含鈮鋼比含釩鋼更容易產(chǎn)生角部橫裂紋。因為 Nb 與 C、N 的親和力比 V強，碳氮化釩的析出溫度要比碳氮化鈮的析出溫度要低，V 的析出物比 Nb 的析出物更粗大一些，因為 V 在奧氏體中的溶解度積比 Nb 大。
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本文編號：2866304