连铸坯凝固及其质量.doc

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1、连铸坯凝固及其质量（三）(   21.为什么连铸坯表面有时呈凸状?　此缺陷常见于矩形坯和板坯窄面。其原因是由于出结晶器的足辊或支承辊对弧不良和冷却过弱，使其凝固壳鼓胀所致。22.为什么连铸小方坯有时会沿长度方向变成扭曲形状?　此缺陷是小方坯断面连续绕轴线的变形。其原因是：　(1)结晶四个面已不对称，凝固壳厚薄不均，使铸坯产生似麻花状的扭转变形；　(2)结晶器变形太严重；　(3)二次冷却四个面冷却水分布不均匀。　23.连铸坯内部裂纹有哪几种，如何防止?　从结晶器拉出来的带液芯的铸坯，在弯曲、矫直或辊子压力的作用下，在正在凝固的、非常脆弱的固液交界面产生的裂纹，

2、叫内部裂纹。这种裂纹可通过铸坯试样的酸浸和硫印试验显示，严重的用肉眼就可观察到。　内部裂纹可分为以下几种：　(1)矫直裂纹，是带液芯的铸坯在进行矫直时，受到的变形超过了所允许的变形率造成的。这种裂纹，可采用多点弯曲矫直和压缩浇铸技术来消除。　(2)压下裂纹，是由于拉辊压力过大，使正在凝固的铸坯固液两相区产生的。这种裂纹，可采用油压控制拉辊机构或设置限位垫块等措施，就可防止。　(3)中间裂纹，主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不均匀，温度回升大而产生的热应力造成的。另外，铸坯壳鼓肚或对弧不正造成的外力。作用于正在凝固的固液界面，也可产生这种裂纹。　(4)角部裂

3、纹，是由于结晶器冷却不均匀所产生的变形应力，作用在铸坯角部附近而产生的。如尽量使结晶器内均匀冷却，就可防止这种裂纹。　(5)皮下裂纹，离铸坯表面3～10mm范围内的细小裂纹，主要是由于铸坯表层温度反复变化而发生多次相变，裂纹沿两种组织交界面扩展而形成的。　(6)中心线裂纹，在板坯横断面中心可见的缝隙，并伴随有S、P的正偏析，它是由凝固末期铸坯鼓肚造成的。(7)星状裂纹，方坯横断面中心裂纹呈放射状。铸坯在二次冷却区冷却太强，随后温度回升而引起凝固层鼓胀，使铸坯中心粘稠区受到拉应力而破坏所致。　(8)对角线裂纹，方坯横断面沿对角线方向产生的裂纹。这是二次冷却不均

4、匀，使铸坯发生扭曲(菱变)所致。防止铸坯菱变可消除这种裂纹。　24.什么叫做连铸坯的低倍结构(低倍组织)?　当铸坯完全凝固后，从铸坯上取下一块横断面试样，经磨光酸浸后，用肉眼所观察到的组织叫低倍组织(宏观组织)。　连铸坯典型的低倍组织是由三个带组成的。靠近表皮的是细小等轴晶带，其次是像树枝状的晶体组成的柱状晶带，它的方向是垂直于表面，中心是粗大的等轴晶带。与铸锭相比较，连铸坯的柱状晶带非常发达，中心等轴晶带小，有时柱状晶还会贯穿到中心。　铸坯的低倍组织，对钢的加工性能和机械性能都有很大影响。而柱状晶和等轴晶对这两种性能的影响是不一样的。除某些特殊用途的钢要求

5、柱状晶组织外，绝大部分钢都希望能得到等轴晶带大的铸坯组织。因此，连铸坯在凝固过程中，想办法抑制柱状晶生长而扩大等轴晶区，就可以改善铸坯的低倍组织，这是炼钢工作者提高铸坯质量的一个重要任务。　25.如何控制好连铸坯的低倍组织?　控制好连铸坯的低倍组织。就是缩小铸坯中的柱状晶区，扩大中心等轴晶区。这在工艺上可采取以下措施：一是采用适宜的浇注温度。柱状晶区与等轴晶区的相对大小主要决定于浇注温度。最有效扩大等轴晶区的办法是在接近于钢种的液相线温度(凝固温度)浇注。但是太低的钢水过热度，会冻死水口。因此一般把中间包钢水过热度限制在20～30℃。二是在结晶器内添加微型冷

6、却剂，如铁粉、小废钢、薄铁片等，以减少钢水过热度。三是在二次冷却区采用弱冷却，适当减少水量。四是在结晶器内加入形核剂，以增加结晶核心来扩大等轴晶区。五是采用外力作用(如电磁搅拌)把正在生长的柱状晶打碎以扩大等轴晶。　26.什么叫连铸坯中心疏松?　如将连铸坯沿中心线剖开，就会发现其中心附近有许多细小的空隙，我们把这些小孔隙叫中心疏松。　在铸坯轧制时，当压缩比为3～5时，中心疏松就可焊合，对成品性能并无危害。但对用于穿无缝管的铸坯，中心疏松是很有害的，可能会造成钢管内表面缺陷。铸坯中心疏松严重时还会伴随着严重的中心偏析，对产品性能的危害甚大。　中心疏松的产生可以

7、看成是铸坯两面的柱状晶向中心生长，碰到一起造成了“搭桥”，阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充，当桥下面钢水全部凝固后，就留下了许多小孔隙。采用扩大铸坯等轴晶的各种措施，均可减轻中心疏松。7.什么叫连铸坯中心偏析?　所谓偏析是指铸坯中化学成分的差异。在铸坯横断面试样上，每隔一定距离，从表面向中心取样进行化学分析，发现中心的碳、硫、磷等元素的含量明显高于其他部位。这种现象叫中心偏析。中心偏析是和中心疏松、缩孔密切相关的。　中心偏析会降低钢的机械性能和耐腐蚀性能，在制造线材时经常会发生拉拔断线，严重危害产品质量。　中心偏析的产生是由于铸坯在凝固过程中，特

8、别是在凝固末期尚未凝固的钢液的流动造成的。为防止中心