-宽厚板连铸坯的主要缺陷及防止措施

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1、宽厚板连铸坯的主要缺陷及防止措施程士富孙中强东北大学沈阳110004沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司沈阳110004摘要：根据工厂全年生产统计结果，确定宽厚板连铸坯（以船板钢为主）主要缺陷为连铸坯纵横裂纹及轧材的冷弯和拉伸合格率低。对产生原因结合生产实际进行分析，提出改进措施，使铸坯和轧材质量得到明显改善。关键词：宽厚板；纵裂纹；横裂纹；冷弯性能；拉伸性能1前言宽厚板中的管线钢、船板钢、低温容器钢等，对钢材性能和质量要求极为严格，既要求高强度又要求高韧性，对焊接性能、疲劳性、耐腐蚀性、抗氢致裂纹、抗层状撕裂性等多方面均有较

2、高或极为严格要求。为保证钢材性能，要求钢材极低的有害元素、气体和夹杂物含量，其中P≤0.010%，S≤0.0010%，N≤0.0050%，H≤0.00025%,TO≤0.0020%;夹杂物形态应为分散细小，应消除大颗粒夹杂物，变条形MnS为细小球状，又要求钢材具有良好表面质量和内部质量。宽厚板为保证强度和韧性的匹配，成品设计采用低碳高锰的原则，并加入微量元素Nb、V、Ti等，钢的等效含碳量多为包晶钢，所以铸坯易产生表面缺陷；宽厚板由于轧材厚度大，使轧材压缩比小，不易消除铸坯中心缺陷，轧材难以保证内部质量。连铸坯质量控制：就是

3、如何同时改善铸坯表面和中心质量，以达到保证轧材的表面质量和内部质量。2宽厚板主要缺陷根据国内F厂2007年主要缺陷种类如表114表12007年炼钢缺陷统计表缺陷或性能种类块数重量（T）发裂94290.870分层3391.933夹杂67224.658夹渣618.001结疤5792244.545裂纹330313794.8530气泡4272091.963气泡、结疤18.860结疤、裂纹741.853小计451718807.520冷弯32577983.556延伸6032524.251屈服、冷弯13.140延伸、冷弯95310.021

4、抗拉、延伸618.991抗拉、冷弯617.405延伸、冲击37.536冲击、延伸、冷弯1128.376冲击、抗拉、冷弯37.580抗拉、延伸、冷弯722.351冷弯、冲击3354.217化学成分不合38.761小计402810986.195合计854529793.7152007年炼钢合格率：97.84%从全年炼钢废品统计看，铸坯缺陷主要是裂纹，性能不合的主要是冷弯和延伸，因此必须查清原因，采取相应措施，提高炼钢合格率。3铸坯裂纹产生原因及防止措施3.1铸坯表面横裂纹14铸坯特别是含铌钢表面（角部）横裂纹，通常位于铸坯内弧面部

5、或角部，有时隐藏于铸坯皮下并被FeO覆盖，横裂纹与振痕共生，位于振痕波谷处，一般深约2—4mm热轧后板材上表面呈不规则“M”形缺陷；若轧薄板角部横裂在内表面边部形成翘皮。3.1．1横裂纹产生机理角部横裂纹形成于结晶器。振痕底部的偏析薄弱部分易形成微裂纹。包晶钢（含碳0.08-0.14%），由于相变时发生包晶反应凝固收缩最大，形成不均匀凝固，在结晶器内易发生裂纹，裂纹在二冷区得到发展。当冷却不均匀（如喷咀堵塞等），弯曲或矫直时应力过大，特别是含Nb钢，在950℃以下矫直，处于高温脆性区，裂纹扩展成角横裂，脆性的主要原因是NbN

6、或Nb(CN)沿奥氏体晶界析出矫直，应力集中引起角部横裂纹，角部横裂纹多发生于板坯上表面，角部横裂主要在矫直区扩展，说明连铸坯有角部过冷的问题，矫直时处于高脆性温度区间。3.1.2横裂纹产生影响因素分析（1）化学成分①H厂生产A32钢的化学成份如下表。表2H厂A32化学成份元素化学成份（%）CSiMnPSAlSNbA320.08-0.130.30-0.401.00-1.30≤0.035≤0.035≥0.0100.02-0.04注：借用H厂统计数据，说明F厂的问题。对同一浇次典型炉次的表面横裂纹废品如下表。14表3化学成份与表

7、面横裂纹废品关系表炉号化学成份（%）废品率（%）CSiMnPSAlsNb7002190.110.341.400.0280.0120.0220.02612.67002210.110.341.170.0290.0090.0230.02619.04047020.120.371.140.0200.0100.0270.03117.59031240.140.341.150.0340.0190.0200.0235.57002180.130.381.100.0200.0090.0150.0313.14047060.140.381.110.0

8、190.0060.0340.0281.2从上表可以看出，含碳量为0.11%-0.12%时，横裂纹废品率高，当含碳量为0.13%-0.14%时，横裂纹废品率明显降低。有文献指出，当含碳量0.10-1.2%时，由于初生坯壳在弯月面凝固时发生L+δγ相变，体积收缩最大，对裂纹敏感。②铌含量不含铌