[精品]FTSC薄板坯中间裂纹的成因及对策

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1、FTSC薄板坯中间裂纹的成因与对策王硕明苑成河张亚琴(河北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009)摘要：与CSP相比，FTSC属于总弧形连铸机，铸坯由垂总逐渐弯曲成弧形，带液芯的铸坯再逐渐被矫直，在此过程中，铸坯凝固前沿很容易产生中间裂纹。据此，本文着重从S偏析、以及铸坯在凝固过程中的应变方面来研究屮间裂纹的产生原因，并提出预防措施，来获得良好的铸坯质最。关键词：薄板坯中间裂纹S偏析机械应变ThestudyonthehalfwaycrackinFTSCthinslabWangShuomingYuanCh

2、engheZhangYaqin(MetallurgyandEnergySchool,HebeiPolytechnicUniversity,HebeiTangshan.063009)Abstract:ComparetotheCSPtechnology,FTSCbelongstostraight-arcCCM,theslabbebenttothearcshapelittlebylittleafterthroughstraightsegment,thenthearcslabhassolidifiedwithalit

3、tleliquidcorewasstraightenagain.Thehalfwaycrackiseasytoproductbetweenliquidandsolidfaceinthisprocess.Underthissituation,thispaperstudiedmainlythereasonofhalfwaycrackfromSsegregationandtheslabdeformationduringsolidification,Andgivenouttheprotectingsolution,i

4、nordertogainthegoodqualityofslab.Keywords:thinslab,halfwaycrack,Ssegregation,mechanicaldeformation1引言作为新型连铸工艺之一，薄板坯连铸的突出特点是铸坯断而薄，拉速高，二冷采用动态配水，连续弯曲，多点矫直。与CSP铸机相比，厂房高度低，投资少，FTSC属于直弧形板坯连铸，铸坯经过垂直段渐进弯曲成弧形，然后已凝固带液芯的弧形铸坯又被矫直，在这样的弯曲矫直过程极易在固液两和区造成中间裂纹等缺陷，使得热装铸坯质量存在著

5、一•些问题。针对唐钢FTSC薄板坯存在的屮间裂纹，从裂纹处的化学成分入手，分析了S偏析的影响；运用ANSYS软件模拟了铸坯在凝I古I过程屮的温度场分布以及坯壳厚度生长惜况，为铸坯在弯曲、侨直过程屮机械应变的计算提供可靠的分析数据，以检验弯曲、矫直应变是否超过了钢的强度极限而产生中间裂纹。2研究方法与内容2.1对产牛裂纹的铸坯取样，用KYKY-2800型扌订描电子显微镜对裂纹表面进行观察，并进行能谱分析，确定了S元素产生晶间偏析对中间裂纹的影响。2.2运用ANSYS软件对铸坯在凝固过程中的温度场和坏壳厚度进行求

6、解，在此棊础Z上计算弯曲、矫直过程中应变，分析铸机附加应变对裂纹的影响程度。3S偏析的研究3.1工艺流程唐钢FTSC连铸工艺起初生产的SS400薄板坯是存在屮间裂纹的。生产该钢种的工艺流程为：转炉一精炼一连铸，未经铁水预脱硫处理的钢的平均化学成分如表1所示。表1SS400钢种的化学成分(质量分数/%)Tabic1ChemistrycomponentofSS400(mass/%)元素CMnSiSPAls含量0.210.550.210.0190.0140.0253.2中间裂纹的显微观察从取回的铸坯试样上，在裂纹发

7、生处截取一条宽20mm,厚度为10mm的钢条，试样制取如图1所示，裂纹形貌如图2所示。10mmx/内弧侧/厂X})/丿(<1/丿()20mm试〔样外弧侧窄侧图1试样的选取Fig.1Selectionofsample图2中间横裂纹的显微观察Fig.2Tinyobservingoftransversecrack由图可以看出，屮间裂纹主要发生在固、液界而溶质富集的区域，也就是柱状晶发冇S偏析严重的地方，距内外弧边缘15mm〜25mm处。3.3电镜分析用KYKY-2800型电子显微镜对裂纹表面进行观察，裂纹处的扫描图

8、和能谱图如图3、图4所示,能谱分析结果如表2所示。图3裂纹表面的电镜扫描图Fig.3Scanchartoftraversecrack'ssurface表2裂纹处的主要化学成分(质量分数/%)Table2Mainchemicalcomponentonthecracksurface(mass/%)元素MgAlSiPSCaMnFe0含量0.140.420.250.050.090.050.5466.7030