某廠嘗試采用全水型連鑄機生產(chǎn)鈮微合金化HRB400E鋼螺紋鋼用鑄坯。但連鑄坯產(chǎn)生了貫穿性的中心裂紋。為此對有中心裂紋的連鑄坯進行了宏觀和微觀分析。結(jié)果表明:連鑄坯中心裂紋主要是由于在連鑄過程中二次冷卻傳熱控制不當和鑄坯凝固前沿受到矯直力作用所致。據(jù)此,優(yōu)化了鋼的成分,即控制鈮和錳的含量,優(yōu)化了連鑄工藝參數(shù),如二冷水量及其分配比、中間包過熱度及拉速等,結(jié)果有效消除了鑄坯的中心裂紋,軋材無開裂現(xiàn)象,螺紋鋼質(zhì)量得到了明顯的改善。

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【部分圖文】：

圖1鑄坯的中心裂紋(a)和貫穿中心的裂紋(b)的宏觀形貌

生產(chǎn)中對隨機鋸切的300mm長鈮微合金化HRB400E鋼鑄坯橫截面進行酸洗和檢驗，發(fā)現(xiàn)鑄坯有嚴重的中心裂紋，甚至貫穿整個鑄坯，見圖1。在大壓下量粗軋過程中，鑄坯端部偶有開裂現(xiàn)象，如圖2(a)所示，若開裂軋材的頭、尾部未徹底切除，易導(dǎo)致螺紋鋼筋端部開裂，如圖2(b)所示。圖2軋....

圖2軋制時開裂的坯料(a)和開裂螺紋鋼(b)的宏觀形貌

圖1鑄坯的中心裂紋(a)和貫穿中心的裂紋(b)的宏觀形貌1.1.2微觀特征

圖3連鑄坯中心裂紋的微觀形貌

連鑄坯凝固過程中，一方面柱狀枝晶的間隙因S、P元素的偏析而形成低熔點液相薄膜，使枝晶間隙更為薄弱;另一方面，在矯直過程中，鑄坯受到各種拉應(yīng)力的作用，當拉應(yīng)力超過枝晶間的抗拉強度或應(yīng)變超過應(yīng)變速率極限時，就會產(chǎn)生凝固裂紋。此外，沿奧氏體晶界析出的Nb(C、N)等沉淀相會導(dǎo)致鋼的塑性....

圖4鑄坯表面溫度的數(shù)值模擬結(jié)果

圖5表明:連鑄的拉速不同，進拉矯機位置12.3m的坯殼厚度分別為65.1、53.9和48.5mm，說明以3種拉速連鑄的鑄坯均存在帶液心矯直，矯直點的鑄坯表面溫度均高于1000℃，避開了低脆性區(qū)。但2.2m/min拉速較2.5m/min拉速進第一組拉矯位置的單面坯殼增厚了5....

本文編號：3919278