Q345B中厚板表面的纵裂纹分析
理化检验-物理分册P TCA(PAR T:A P H YS.TEST.)2007年 第43卷 8试验与研究
Q345B中厚板表面的纵裂纹分析
高宽心
(太钢集团临汾钢铁有限公司,临汾041000)
摘 要:采用金相检验和扫描电镜及能谱分析等手段对热轧Q345B中厚板表面纵裂纹进行了分析。结果表明,热轧Q345B中厚板表面纵裂纹是由于铸坯中存在夹杂物及铸坯纵裂引起的。通过对炼钢生产过程的观察,提出了改进连铸工艺等相关措施,取得了良好的效果。
关键词:Q345B钢;中厚板;表面纵裂纹
中图分类号:T G355.5 文献标识码:A 文章编号:100124012(2007)0820389203
SU RFACE L ON GITUDINAL CRAC K ANAL YSIS O F Q345B M EDIU M PL A TE
G AO K uan2xin
(Linfen Iron and Steel Co.Ltd.,Taigang Group,Linfen041000,China)
Abstract:The surface longitudinal crack of hot2roll Q345B medium plate was studied by means of metallographic microscopy,scanning electron microscopy and energy spectrum analysis.The results show that the surface longitudinal crack of hot2roll Q345B medium plate is caused by inclusion and surface longitudinal crack of slab.The relative precautions improving continuous casting parameters were offered and good effect was obtained.
K eyw ords:Q345B steel;Medium plate;Surface longitudinal crack
0 引言
某公司在对其产品Q345B中厚板进行检验时发现部分批次的钢板表面存在纵裂纹(图1),而在热轧中厚板国家标准中规定,有表面纵裂纹的中厚钢板为不合格产品。为此笔者以产生纵裂的中厚板为研究对象,通过对炼钢厂及中板厂生产过程的跟踪,研究了中厚板表面纵裂纹的形成原因,通过采取措施,取得了良好效果。
1 材料选取及试样制备
1.1 选取材料
试验选取了不同规格(25和30mm)的两块表面已经发现纵裂纹的Q345B中厚板材。
1.2 试样制备
在25和30mm规格的成品中厚板表面纵裂纹处制取纵向(平行于轧制方向)试样,研磨抛光并用
收稿日期:2007205218
作者简介:高宽心(1965-),女,工程师,硕士
。
图1 钢板表面纵裂纹宏观形貌
Fig.1 Fracture appearance of the surface
longitudinal crack
酒精清洗表面后进行金相检验,观察裂纹的形貌及裂纹附近的夹杂物分布和数量,然后用4%的硝酸酒精溶液侵蚀检验面,观察裂纹附近的组织,最后用扫描电镜分析裂纹处的夹杂物成分。
2 表面裂纹的检验与分析
2.1 金相检验
由图2和图3可知,在裂纹附近夹杂物为灰色
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9
8
3
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点球状夹杂,在暗场下夹杂物带有亮边不透明,总体呈带状分布
。
图2 裂纹附近夹杂物带
Fig.2 Inclusions near
crack
图3 裂纹延伸方向的夹杂物带
Fig.3 Inclusion along stretchy direction of crack
由图4和图5可见,夹杂物沿裂纹扩展方向延
伸为夹杂物带,裂纹附近组织脱碳且铁素体晶粒长大,说明裂纹在中厚板轧制前已存在
。
图4 裂纹高倍形貌
Fig.4 Microstructure of the crack
2.2 扫描电镜分析
对做过金相分析的试样采用扫描电镜进行成分分析,裂纹处夹杂物成分为铁、锰和氧,裂纹附近及扩展处的点状夹杂物成分为铁、锰、硅和氧,而且夹杂物带中的夹杂分布十分密集(图6和图7)
。
图5 裂纹附近的显微组织
Fig.5 Microstructure near the
crack
(a )
裂纹形貌
(b ) 能谱分析
图6 裂纹形貌及能谱分析
Fig.6 Appearance of crack and energy spectrum analysis
2.3 结果分析
从图4可见,裂纹深度为0.95mm ,裂纹并没
向钢板厚度方向垂直延伸,而向平行于钢板外表面方向延伸,沿着裂纹扩展方向并对裂纹两侧以及裂纹内部作了细致的观察,裂纹附近存在大量的黑色点状夹杂物,形成了两条平行于外表面的夹杂物带(图2和图3),对其中较大的颗粒进行能谱分析表明,这些夹杂物为铁、锰的氧化物及少量硅酸盐(图6和图7)。
夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性,在外力的作用下促进了裂纹的形成和扩展,成为钢板产生纵裂的根源。
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093?
(a )
点状夹杂物
(b ) 能谱分析
图7 裂纹处点状夹杂物及能谱分析
Fig.7 Spherical inclusion in crack and energy
spectrum analysis
3 中厚板纵裂纹产生的原因
经上面一系列的分析可见,钢板表面裂纹主要
是钢中存在夹杂物及原料铸坯纵裂纹引起的。
通过对炼钢厂生产工艺跟踪,发现铸坯表面纵裂及夹杂物产生主要有以下几种原因[2]:
(1)化学成分的影响 对所取中厚板试样进行化学成分测定,结果(质量分数)见表1。
表1 中厚板的化学成分
Tab.1 Chemical composition of medium plate %
试样及标准
C Si Mn P S 25mm 中厚板0.170.46 1.200.0270.02530mm 中厚板0.15
0.50
1.35
0.024
0.034
G B/T 1591-1994
≤0.20≤0.55≤1.00～
1.60
≤0.040≤0.040
从表1可见,测定的中厚板化学成分符合标准规定,但是有文献记载[3]钢中碳在0.12%～0.17%
时,发生纵裂的倾向增加;当硫含量>0.02%和磷含量>0.017%时,钢的高温强度和塑性明显降低,发生纵裂的倾向增大;而Q345B 钢的化学成分恰好在此范围内,因此纵裂的发生和钢种本身的成分有关。
(2)铸温铸速的影响 有关资料说明[2],过热
度大、拉速波动大、拉速与中包温度匹配不当对铸坯表面纵裂纹的发生率有显著影响,中包过热度每增加10℃并在一定拉速的条件下,出结晶器的坯壳厚度约减少3%,且坯壳平均温度升高,在应力不变的情况下,由于坯壳温度向钢的第Ⅰ脆性区移动,导致纵裂纹倾向加重。拉速的影响主要是因为拉速决定着坯壳的厚度,在结晶器水量设定不变并在二冷水自动控制的条件下,拉速与中包温度的匹配是否得当对裂纹的发生率有着至关重要的影响,如拉速过低,虽然在结晶器中上部已形成一定厚度的坯壳,但在结晶器中下部由于凝固收缩而过早形成气隙,热阻增大,传热效率下降,且由于结晶器内气隙的产生是非均匀的,引起铸坯宽窄面传热不均匀,坯壳不能均匀生长,在力的作用下,坯壳的薄弱处易发生裂纹的形核和发展,铸坯运行到二冷区,加上弯曲及矫直应力,裂纹进一步扩展;如拉速过高,坯壳较薄,在钢
液静压力的作用下,易发生鼓肚,甚至漏钢,这些都
易导致裂纹的形成。
(3)保护渣的影响 从现场来看,所用的保护渣流动性不太好。研究表明[2],保护渣熔融不充分,粘度过大或过小,都会导致流入铸坯和结晶器间隙的渣膜不均匀,其不均匀性不但会导致摩擦力的变化,而且会导致坯壳冷却不均匀,造成初生坯壳厚薄不均匀。这些都会引起裂纹的发生。
(4)结晶器液面波动的影响 现场工人在操作中升降幅度过大造成液面波动过大,不但破坏了钢液在结晶器里的流动场,而且破坏了保护渣合理的三层结构,对纵裂纹的发生率有着极大的影响。
(5)浇铸过程的影响 笔者在现场观察浇铸过程中发现,生产中应用了钢包长水口及中包浸入式水口保护浇铸措施,但一旦出现大包非正常开浇情况下需卸下保护套管烧氧引流,造成钢液的二次氧化;另外,大包浇铸结束前1～2min 去掉套管观察钢液以防止钢包下渣,仅凭肉眼观察,必然存在炉渣进入钢液中,造成钢中夹杂物的增多。
4 改进措施及其效果对比
笔者在以上分析和讨论的基础上,提出了如下改进措施。
(1)在原材料方面,应采用低硫铁液,对于高硫的铁液必须入混铁炉内调节成分;加强工艺控制,使
(下转第394页)
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理化检验-物理分册洪波等:电沉积铜薄膜中的内应力与织构特征
然薄膜处于平面各向等应力状态,但由于晶体的弹性各向异性,在薄膜平面内不同取向的应变能存在差异。这就造成晶粒生长过程中,在垂直于丝轴方向上的择优生长。在垂直于丝轴的方向上,总是存在某些取向的拉伸抗力较小,这些取向上晶粒的应变能较低;某些取向的拉伸抗力较大,这些取向上晶粒的应变能较高。应变能较高的晶粒将会被应变能较低的晶粒所取代,使体系的应变能降低,形成择优生长。从图2可见,电沉积铜薄膜(220)晶面的X 射线衍射强度与β角存在明显周期性变化关系,说明铜薄膜在丝织构的基础上叠加了板织构的特征;随着薄膜厚度和内应力的增大,板织构的特征越显著。而且当薄膜在达到一定厚度时,才会出现上述的板织构特征。周浪等人[7]用分子动力学模拟在单轴应力下丝织构基础上进一步板织构的形成,曾得出丝织构金属薄膜沉积到一定临界厚度时才开始有板织构的发展结论,认为板织构的发展需要有一个临界驱动力。笔者认为该驱动力来自于薄膜晶体不同取向应变能的差异。
3 结论
由于晶体弹性各向异性,不同取向晶粒的应变能存在差异,为使体系的应变能最低,晶粒在生长过程中形成择优取向。铜薄膜除了具有较强的(220)丝织构特征外,还具有一定板织构的特征。随着铜薄膜内应力增加,使得应变能对铜薄膜丝织构及板织构形成的影响越大,丝织构及板织构特征越显著。丝织构铜薄膜电沉积到一定临界厚度后呈现板织构特征,上述板织构的发展需要有一个临界驱动力,该驱动力来自于薄膜晶体不同取向应变能的差异。
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(上接第391页)
碳含量避免在裂纹敏感区。
(2)拉钢过程中,一定要根据中包温度来设定拉速。实践证明,中包温度在1520～1550℃,拉速在0.9～1.15m/min,这样铸坯产生裂纹的几率较低。
(3)要求保护渣厚薄均匀,厚度为10～15mm,为使结晶器内冷却均匀,要求保护渣粘度合适,熔化均匀及形成的渣膜厚度适中。
(4)根据对结晶器钢液波动情况的观察,液面波动<10mm时裂纹产生率较小。升降必须按<0.05m/min的速度操作,以保证结晶器液面波动较小。
(5)加强员工的操作技术培训,减少钢液二次氧化;新增大包下渣检测装置,减少钢包下渣量。
采用了如上各项措施后,中厚板的质量大幅度提高,纵裂废品占总废品的比例由85.2%下降到13.5%。
5 结束语
(1)中厚板产生表面纵裂纹的原因是由于钢中存在大量的黑色点状夹杂物及铸坯纵裂引起的。
(2)通过有针对性地改进工艺措施,中厚板裂纹发生率显著下降。
参考文献:
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热处理裂纹的修补方法【汇总】
热处理裂纹的修补方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 一渗碳 （1）浓度过高：可将工件在中性介质中加热到正火温度，是碳在中性介质气氛中向内部扩散，减低表面浓度。 （2）浓度不够：可重新升温再渗。 （3）渗层脱碳：可重新进行一次短时渗碳 （4）淬火后硬度过低出现大量残余奥氏体：将工件进行高温回火，保温可延长，使残余奥氏体及马氏体转变为珠光体，随后在750——780低温淬火，此时合金元素和碳均不能完全溶解于奥氏体，淬火就可减少残余奥氏体含量。 二氮化 1.硬度不够的主要原因： （1）氮化温度过高或者一度过高 （2）第一阶段氮的分解率过高 （3）氮化时间过短，氮化层太薄 （4）炉罐新换，氮气没适度增加, 对于出现硬度低的不合格工件，可先给予退氮，然后重新氮化 2.深度浅，氮化层不足原因分析
（1）第二阶段氮化温度低，时间短 （2）工件氮化前未经调质处理 （3）氮分解率控制不当防止出现这一缺陷的主要措施是将工件的组织基体处理为索氏体，稳定分解率，足够保温时间。对于氮化出现以上问题的补救方法是在正常温度下重新氮化。 3.表面氧化 （1）出炉时温度过高 （2）冷却过程中有空气进入 4.氮化层脆性大甚至有裂纹 （1）氮分解率过低 （2）氮化温度低 （3）退氮气处理不当 （4）冷却速度过慢 （5）预先热处理造成脱碳或组织粗大 措施：适当提高氮的分解率和氮化温度，退氮要充分，降温过程中加大氮的流量，以加快冷却速度可避免以上缺陷。对于出现脆性的工件可将工件在500——520（保温3——5小时）进行退氮处理，或将在570——580（在氮的气氛中回火4——5小时），在630——650回火2小时左右均可。 5.工件变形大
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热处理变形与裂纹
热处理变形与裂纹 工件热处理后常产生变形和开裂，其结果不是报废，也要花大量工时进行修整。 工件变形和开裂是由于在冷、热加工中产生的应力所引起的。当应力超过弹性极限时，工件产生变形；应力大于强度极限时，工件产生裂纹。 热处理中热应力和组织应力是怎样产生的只有不断认识这个问题，才能采用各种工艺方法来减小和近控制这两种应力。 在加热和冷却时，由于工件热胀冷缩而产生的热应力和组织转变产生的组织应力是造成变形和开裂的主要原因，而原材料缺陷、工件结构形状等因素也促使裂纹的产生和发展。 后面主要叙述热处理操作中的变形和开裂产生原因及一般防止方法，也讨论原材料质量、结构形状等对变形和开裂的影响。 一、钢的缺陷类型 1、缩孔：钢锭和铸件在最后凝固过程中，由于体积的收缩，得不到钢液填充，心部形 成管状、喇叭状或分散的孔洞，称为缩孔。缩孔将显著降低钢的机械性能。 2、气泡：钢锭在凝固过程中会析出大量的气体，有一部分残留在处于塑性状态的金属 中，形成了气孔，称为气泡。这种内壁光滑的孔洞，在轧制过程中沿轧制方向延伸，在钢材横截面的酸浸试样上则是圆形的，也叫针孔和小孔眼。气泡将影响钢的机械 性能，减小金属的截面，在热处理中有扩大纹的倾向。 3、疏松：钢锭和铸件在凝固过程中，因部分的液体最后凝固和放出气体，形成许多细 小孔隙而造成钢的一种不致密现象，称为疏松。疏松将降低钢的机械性能，影响机 械加工的光洁度。 4、偏析：钢中由于某些因素的影响，而形成的化学成份不均匀现象，称为偏析。如碳 化物偏析是钢在凝固过程中，合金元素分别与碳元素结合，形成了碳化物。碳化物 （共晶碳化物）是一种非常坚硬的脆性物质，它的颗粒大小和形状不同，以网状、 带状或堆集不均匀地分布于钢的基体中。根据碳化物颗粒大小、分布情况、几何形 状、数量多少将它分为八级。一级的颗粒最小，分布最均匀且无方向性。二级其次，八级最差。碳化物偏析严重将显著降低钢的机械性能。这种又常常出现于铸造状态 的合金具钢和高速钢中。对热处理工艺影响很大，如果有大块碳化物堆集或严重带 状分布，聚集处含碳量较高，当较高温度淬火时，工件容易因过热而产生裂纹。但 为了避免产生裂纹，而降低淬火温度，结果又会使硬度和红硬性降低。碳化物偏析 严重将直接影响产品质量，降低使用寿命或过早报废。 5、非金属夹杂物：钢在冶炼、浇铸和冷凝等过程中，渗杂有不溶解的非金属元素的化 合物，如氧化物、氮化物、硫化物和硅酸盐等、总称为非金属夹杂物。钢中非金属 夹杂物存在将破坏基体金属的连续性，影响钢的机械性能、物理性能、化学性能及 工艺性能。在热处理操作中降低塑性和强度而且夹杂物处易形成裂纹。在使用过程 中也容易造成局部应力集中，降低工件使用寿命。夹杂物的存在还降低钢的耐腐蚀 性能。 6、白点：钢经热加工后，在纵向断口上，发现有细小的裂纹，其形状为圆形或椭圆形 的，呈银亮晶状斑点。在横向热酸宏观试样上呈细长的发裂，显微观察裂缝穿过晶 粒，裂缝附近不发现塑性变形，裂缝处无氧化与脱碳现象。这种缺陷称为白点。白 点将显著降低横向塑性与韧性，在热处理中易形成开裂。 7、氧化与脱碳：钢铁在空气或氧化物气氛中加热时，表面形成一层松脆的氧化皮，称
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中厚钢板表面裂纹产生原因分析 发表日期：2007年11月20日作者：王高田((太钢集团临汾钢铁有限公司技术中心) 摘要：通过对比轧制试验和材料显微组织分析，找出了太钢集团临汾钢铁有限公司中板厂某次生产中钢板成品表面出现大量裂纹的原因，是板坯表面存在热应力裂纹，并据此提出了相应的改进措施。 关键词:表面裂纹;中厚板;连铸坯 1前言 2005年10月，太钢集团l临汾钢铁有限公司中板厂四辊轧机生产线使用炼钢厂1#连铸机生产的Q235B、断面尺寸为180mm×1260mm连铸坯轧制厚16～40mm 钢板时，钢板表面出现大量裂纹，造成钢板返切改尺或降级、判废。钢板表面出现大量裂纹，这在临钢还是首次。为了查清是轧钢工序还是炼钢工序导致的裂纹，采用工序倒推方式，从轧钢工序开始进行了生产工艺及设备运行隋况大排查，并取样做了相关检验、分析。 2钢板表面裂纹产生原因 2．1实际轧制状况 炼钢厂1#连铸机生产的板坯在加热炉中按表1所示的加热制度加热后，经18MPa高压水除鳞2次，除净板坯表面氧化铁皮，开轧温度为1020 ～1050℃，终轧温度为920℃左右，终轧前3道次根据钢板表面情况，再进行一次精除鳞。钢板轧后不进行喷水快速冷却，而是矫直后直接上冷床空冷。2005年10～11月间临钢中板四辊轧机生产线处于试生产阶段，设备故障相对较多，停轧时间较长，时常出现板坯在加热炉内滞留时间较长而使板坯表面氧化铁皮较厚的情况。
2．2对比轧制试验 用炼钢厂1#连铸机和2#连铸机分别生产的Q235B、断面尺寸180mm×1260mm 板坯，在中板厂按规定分别编批后交叉装入中板厂四辊轧机生产线加热炉，用相同加热制度、轧制制度生产厚25、30mm钢板，结果发现，用2#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面无裂纹，用1#连铸机生产的板坯轧制的钢板表面却有明显的裂纹，如图1所示。 2．3金相检验 在钢板表面有裂纹的部位取样，用4％硝酸酒精溶液浸蚀后，进行显微组织观察，见图2。试样组织为F+P，裂缝处组织严重脱碳，F晶粒上存在氧化物夹杂，晶界上未见其他可见夹杂。 在钢板表面有裂纹的部位取样做扫描电镜及能谱分析，结果显示：裂纹缺陷
热处理淬火十种裂纹分析与措施
热处理淬火十种裂纹分析与措施 2007-4-16 1、纵向裂纹 裂纹呈轴向，形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体,产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生： (1)钢中含有较多S、P、***、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹； (2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mm，中低合金钢危险尺寸为25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。 预防措施： (1)严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产； (2)尽量选用真空冶炼，炉外精炼或电渣重熔模具钢材； (3)改进热处理工艺，采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火； (4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透，获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。 2、横向裂纹 裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P．***，Bi，Pb，Sn，As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。 预防措施： (1)模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2—3之间，锻造采用双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细、小，匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源； (2)选择理想的冷却速度和冷却介质：在钢的Ms点以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力，
连铸坯质量缺陷
连铸坯的质量缺陷及控制 摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度，连铸坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的： (1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 (3)连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 (4)连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。 关键词：连铸坯；质量；控制 1 纯净度与质量的关系 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。 此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积（V）之比在0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V 可达10～50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。 提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：
Q460组织异常和微裂纹控制研究
Q460组织异常和微裂纹控制研究 摘要:本文通过金相观察、扫描电镜分析,对Q460中板轧制过程出现的组织异常和表面微裂纹进行研究,结果发现中板上表面冷却速度过大造成组织异常,小型夹杂诱发微裂纹,在企业中定期更换中间包水口,控制中板上表面冷速,解决缺陷问题。 关键词:组织异常微裂纹控制 Abnormal structure and surface micro cracks control of Q460 Abstract:The formation mechanism of abnormal structure and surface micro cracks of Q460 medium plates was studied by metallographic analysis and scanning electron microscopy analysis.The test results show that abnormal structure of medium plates caused by large Cooling rate on the on the surface.Surface micro cracks induced by small inclusion.Regular replacing tundish nozzle and contrling Cooling rate on the on the surface resolve the problem. Key Words:Abnormal structure;Micro cracks;Control 太钢集团临汾钢铁有限公司生产的Q460低合金高强度中厚板出现“唇印”、“毛刺”微裂纹和组织异常等缺陷,引起表面质量不合,造成大量改判。本文利用金相显微镜、扫描电镜分析组织异常和微裂纹产生原因,并提出改进措施。
锻造裂纹与热处理裂纹原理形态
一：锻造裂纹与热处理裂纹形态 一：锻造裂纹一般在高温时形成，锻造变形时由于裂纹扩大并接触空气，故在100X或500X 的显微镜下观察，可见到裂纹内充有氧化皮，且两侧是脱碳的，组织为铁素体，其形态特征是裂纹比较粗壮且一般经多条形式存在，无明细尖端，比较圆纯，无明细的方向性，除以上典型形态外，有时会出现有些锻造裂纹比较细。裂纹周围不是全脱碳而是半脱碳。 淬火加热过程中产生的裂纹与锻造加热过程形成的裂纹在性质和形态上有明显的差别。对结构钢而言，热处理温度一般较锻造温度要低得多，即使是高速钢、高合金钢其加热保温时间则远远小于锻造温度。由于热处理加热温度偏高，保温时间过长或快速加热，均会在加热过程中产生早期开裂。产生沿着较粗大晶粒边界分布的裂纹；裂纹两侧略有脱碳组织，零件加热速度过快，也会产生早期开裂，这种裂纹两侧无明显脱碳，但裂纹内及其尾部充有氧化皮。有时因高温仪器失灵，温度非常高，致使零件的组织极粗大，其裂纹沿粗大晶粒边界分布。 结构钢常见的缺陷： 1 锻造缺陷 （1）过热、过烧：主要特征是晶粒粗大，有明显的魏氏组织。出现过烧说明加热温度高、断口晶粒粗大，凹凸不平，无金属光泽，晶界周围有氧化脱碳现象。 （2）锻造裂纹：常产生于组织粗大，应力集中处或合金元素偏析处，裂纹内部常充满氧化皮。锻造温度高，或者终端温度低，都容易产生裂纹。还有一种裂纹是锻造后喷水冷却后形成的。 （3）折叠：冲孔、切料、刀板磨损、锻造粗糙等原因造成了表面缺陷，在后续锻造时，将表面氧化皮等缺陷卷入锻件本体内而形成折缝。在显微镜上观察时，可发现折叠周围有明显脱碳。 2 热处理缺陷 （1）淬裂：其特点是刚健挺直，呈穿晶分布，起始点较宽，尾部细长曲折。此种裂纹多产生于马氏体转变之后，故裂纹周围的显微组织与其它区域无明显区别，也无脱碳现象。（2）过热：显微组织粗大，如果是轻度过热，可采用二次淬火来挽救。 （3）过烧：除晶粒粗大外，部分晶粒已趋于熔化，晶界极粗。 （4）软点：显微组织有块状或网状屈氏体和未溶铁素体等。加热不足，保温时间不够，冷却不均匀都会产生软点。 二：锻造裂纹与热处理裂纹产生原因 锻造裂纹：钢在锻造过程中，由于钢材存在表面及内部缺陷，如发纹、砂眼、裂纹、夹杂物、皮下气泡、缩孔、白点和夹层等，都可能成为锻打开裂的原因。另外，由于锻打工艺不良或操作不当，如过热、过烧或终锻温度太低，锻后冷却速度过快等，也会造成锻件开裂。 热处理裂纹：淬火裂纹是宏观裂纹，主要由宏观应力引起。在实际生产过程中，钢制工件常由于结构设计不合理，钢材选择不当、淬火温度控制不正确、淬火冷速不合适等因素，一方面增大淬火内应力，会使已形成的淬火显微裂纹扩展，形成宏观的淬火裂纹，另一方面，由于增大了显微裂纹的敏感度，增加了显微裂纹的数量，降低了钢材的脆断抗力Sk,从而增大淬火裂纹的形成可能性。 影响淬裂的因素很多，这里仅将生产中常碰到的几种情况作一介绍： 1.原材料已有缺陷而导致的淬裂：
中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析
科技专论 中厚板高精度厚度控制的研究与应用分析 【摘 要】近些年来我国的轧钢产业迅猛发展，我国也逐步成为世界上钢材生产的大国，对钢材产量和需求量大大提升，并且对生产的钢材质量越来越高。在轧钢的自动化生产中高精度的厚度控制技术成为关注点。本文对中厚板高精度厚度控制技术进行研究与应用分析，对轧钢生产起到不错的效果。 【关键词】中厚板；高精度厚度控制；应用分析 21世纪看一个国家的发展程度，其中钢铁产业在其中发挥着至关重要的作用。也可以说钢铁产业是决定一个国家繁荣的因素之一，所以这样一来对于钢铁产业来说是一个极大地挑战。只有不断提高钢铁生产中的各项技术水平，更好的投入生产，才能提高我国的国际竞争实力。以下是对作为钢铁生产中重要的技术手段之一的厚度控制技术所进行的探究。 一、对中厚板厚度控制的研究目的及意义 中厚型钢板是在国民经济发展中在各个方面所需求的钢铁材料，也是国家工业化过程中重要的钢材品种，只有让其生产水平达到国内甚至是国际的先进水平，才能满足在我国经济建设中对优质、高附加值中厚板的需求。 就目前中厚板加工企业的发展势态来看，在日益激烈的竞争中，对产品结构作进一步优化，提产品的质量和生产率并且降低生产成本已经显得迫不及待。高精度的厚度控制技术是完成这些要掌握和发展的关键技术之一。 本文对中厚板高精度厚度控制技术的相关要点进行探究，开创自主生产线并引进先进技术，有成效的运用到现场生产当中，使得轧制生产更加科学、更具竞争力。这对我国在中厚板加工的效益和先进性具有着非凡的意义。 二、中厚板厚度控制技术的探究 对于中厚板的加工过程中，多数轧机都是以AGC技术为主要调节手段。因为其具有设备要求简单，反应速度快，滞后小等特点，所以在中厚板轧机上得以广泛使用。AGC技术系统涵盖了厚度计算和轧制力预测两部分，其中对于厚度计算等的作用尤为明显。对于此技术手段在高精度厚度控制的处理的主要步骤包括： 1、轧机初始辊缝设定 先不考虑各个补偿的因素在内，中厚板的厚度计算公式： h=s+f（p） 其中h代表钢板厚度，s为空载辊缝，f（p）为轧机弹跳量。其中空载辊缝是无法进行直接测量的（如果进行空压的空载辊缝会对机械造成严重损坏），所以要利用相对值来进行计算，这样也保证了数据的准确性和辊缝的合理性。 2、轧机弹跳量的宽度校正 在轧制过程中，由于压力的变化导致轧件产生变形，这就涉及到轧机弹跳量的问题。随着轧件宽度的不同，其轧制压力也随之变化，所产生的轧机弹跳量也不相同。再将这些因素考虑在内，利用回归方程先计算轧机弹跳量宽度的修正量，最后再对真正的轧机弹跳量进行计算。 3、油膜厚度的填补 支撑辊轴承油膜的厚度和辊缝中润滑油膜的厚度是导致中厚板厚度变化的主要的两个因素。 油膜厚度可以由雷诺兹方程表示h=aδX/(x+b),X=SηN/P。其中a、b、S均为常数；δ为轴承与辊颈之间的直径间隙差；X为萨摩菲尔德变量：η为油粘度；N为轧辊转数；P为轧制力。由此我们可知，油膜厚度同轧制速度和轧制力有关。 在实际测量中，是不存在油膜厚度为0的情况，所以我们也要参照相对油膜厚度的数值来进行计算，这样一来我们就能更好地确定在不同压力、不同转速值下的相对油膜厚度。 Δh=a/{（N/P-N /P ）+B}+C. 4、其他填补 为了提高AGC的性能，对于中厚板高精度厚度的控制技术中，除了上述影响因素外，还有下列几种因素需要进行填补AGC中出现的缺陷。但是下面这些因素变化速度相对较慢，可以通过自行控制对其进行修正。 4.1冲击补偿：在咬钢的瞬间，使得轧制力在辊缝上的冲击力增大，可以采用在咬钢前预先把辊缝降低一定值的措施进行补偿；在咬钢过程结束后，可以把辊缝恢复到设定值的大小。 4.2轧辊热膨胀补偿：由于轧辊膨胀引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。 4.3磨损补偿补偿：由于轧辊磨损而引起的轧辊直径变化，对其动态变化量进行的补偿。 4.4轧辊偏心补偿：由于轧辊偏心而引起轧制力的变化，使得厚度计系统不准确。 4.5头尾补偿：由于钢板头尾温度不同，造成钢板头尾厚度变化，为解决此类情况采用的补偿方法。 三、高精度厚度控制技术的应用 加工后的不同厚度的中厚板的钢种包括碳素结构板、低合金板、桥梁板、压力容器板、锅炉板、造船板、建筑结构板。可谓是用途非常广泛。在对高精度厚度控制技术应用时有以下几点因素会对其造成影响。 1.轧辊辊型：在生产前做详尽的计算和规划，明确辊型特点，对在轧辊过程中的条件和因素要进行严格控制，从而为实现高精度的厚度轧制打下良好基础。切记严禁轧低温钢和加热温度不均匀钢。 2.成品道次辊跳值：辊跳值是对高精度厚度控制出现偏差中最要的因素，它直接对其造成影响。所以在操作过程中要严格控制好钢温变化，保证轧制压力波动最小，尽可能的减少由此原因造成的厚度同板差。 3.钢坯的加热质量：钢坯一旦受热温度不均衡就会影响到辊跳值的数值变化，从而间接导致偏差的出现。为避免此情况的出现，我们可以采用双炉加热，严格控制加热温度，并防止冷风吸入炉中，以保证钢坯加热的质量。 4.测厚仪：对于加工后的中厚板厚度数据的测量和收集也是非常重要的。所以我们必须采用高精度的测厚仪完成此环节，确保数据的准确性，用于以后的参考和修正工作。 5.液压AGC系统：AGC技术是对辊缝补偿的一种重要的填补手段，通过控制轧制的压力变化来完成，由此我们必须重视AGC技术的使用，来减少钢板轧制中出现的偏差。 通过对以上因素的分析和纠正，进行严格控制措施，就能实现高精度的厚度控制要求，并使轧钢的成功率大大提升，从而也就降低了再进行回炉加工所带来的额外的经济损失。 四、结论 通过以上探究与分析，我们了解到在钢铁企业迅速发展的今天，只有在技术上不断创新与改善，并且加快新产品的开发，才能使得企业更好的发展。利用现有技术和设备，在加工中厚板的过程中，对厚度精度进行研究并提出更高要求，已成为一个不容忽视的问题。所以我们要改进工艺提高技术操作，来实现高精度厚度控制，从而提高生产的成品率，尽量减小板材厚度差，给我们的企业带来更好的效益，让企业可持续发展。 阳日隆 江阴兴澄特种钢铁有限公司 214400 (>>下转第293页）DOI:10.13751/https://www.wendangku.net/doc/15849957.html,ki.kjyqy.2012.22.055
连铸方坯的缺陷及其处理
连铸方坯的缺陷及其处理 1 表面缺陷 1.1 气孔和针孔 定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。 原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳; 脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体; 结晶器保护渣质量不合要求; 钢包及中间包烘烤不好 改进方法: 钢水完全脱氧; 不浇注过氧化的钢水; 保持浇注温度;（注温不能过高） 使用干燥的钢水罐及中间罐; 保护渣不能受潮，摆放时间不能太久。 1.2 坯头气孔及针孔 定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处 原因: 钢液温度太低; 结晶器中钢水氧化; 保护渣受潮或杂质多; 结晶器内壁上有冷凝水; 引锭头潮湿; 填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿; 中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿; 改进方法: 保持浇注温度; 采用适宜的保护渣; 采用干燥和洁净的废钢及切屑; 绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水; 干燥及烘烤中间罐; 1.3 夹渣 定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观
原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。 改进方法: 用挡渣出钢; 采用适宜的保护渣及耐火材料; 钢水不能过氧化，注温要合适。 1.4 振动波纹及折叠 定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕，在不利的情况下出现折叠。 原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。 改进方法: 保持均匀的浇注速度，稳定结晶器钢水液面。 调整振动频率使其与拉速相适应。 1.5 结疤与重皮 定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕 原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝，以及保护渣结块造成。 改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度，当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。 1.6 分层: (双浇) 定义: 铸坯中间出现分界层 原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。 改进方法: 浇注过程中不要断流，拉速要相对稳定，不要忽高忽低。 1.7 纵裂 定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。 原因: 针孔、气泡及夹杂; 结晶器内坯壳不均匀冷却; 由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹; 结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁; 浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄; 足辊对位不准; 二次冷却水不均匀;
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防
中厚板生产中常见缺陷的类 型及预防 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防 中厚钢板是国民经济发展所依赖的重要材料，广泛用于高层建筑、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械、管线及国防建设等各个方面，中厚钢板的品种繁多，使用温度区域较广（-200℃~600℃），使用环境复杂，（耐候性、耐蚀性），使用要求高（强韧性、焊接性）。 目前,我国中厚板生产厚度为4～250mm, 宽度可达4000mm, 最长可达 27m。在品种方面, 已能生产难度比较大的装甲、船身、不锈、高压锅炉容器、桥梁等专用中厚板。但是, 高档次板仍然比较少,专用板只占20%多一点, 大多数厂以生产大路货普碳板为主, 产量占70%～80%。 由于大部分企业炼钢缺少炉外精炼手段, 钢质纯净度差, 钢板夹杂、分层现象有时较为突出, 在轧制生产中, 钢板表面铁皮多, 麻点面积大且深, 修磨量大, 严重影响了钢板品种与质量的发展。另外国产中厚板尺寸偏差、表面质量、力学性能也存在很多问题，只是大多数厂生产以普碳钢为主，钢板质量问题还未完全暴露出来。（中厚板市场） 随着国民经济的发展, 各行各业对中厚板品种、规格、尺寸精度、内外部质量及性能提出了日益增高的要求。所以中厚钢板不仅要有好的机械性能，还要求有优良的表面质量和内部质量。 目前，国内中厚板存在的主要质量问题有： (1) 产品质量不能满足国际标准, 国际标准要求产品表面无缺陷且无修磨痕迹, 厚度公差带较国内标准减少50%, 不平度长度测量单位增加一倍, 产品全部双定尺交货。 国内中厚板双定尺率只有65%左右。 (2) 产品品种单一, 不能满足国内和国际市场需求, 有订单不能接受。 大部分企业只生产普碳和低合金钢中的A、B级钢，C、D级不能保证性能。 (3) 钢板外观质量差，如断面有兰边, 锯齿、撕裂、错牙等缺陷，表面有划伤、铁皮、油污、麻点等缺陷，厚度偏差大、宽度大小头差大、对角线差值大等非矩形缺陷。 一般： 先进： 一般：15 5 先进：10 一般：40 10 先进：20
连铸坯表面凹陷和纵裂分析_刘明华
连铸坯表面凹陷和纵裂分析 刘明华 刘 正 王海川(马鞍山钢铁股份有限公司) (华东冶金学院) 摘 要 从钢水成分、浇注条件、保护渣性能、工艺操作等方面分析了马钢连铸坯表面产生凹陷和纵裂的原因,并提出了防止该缺陷的有效措施。 关键词 连铸坯 凹陷 纵裂 措施 Analysis on Hollow and Longitudinal C rack on Concast Billet Surface Liu Minghua Liu Zheng (Ma Anshan Iron &Steel Co.Ltd) Wang Haichuan (East China University of Metallurgy) Abstract The reasons of hollo w and longitudinal crack e xisting on the surface of concast bi-l lets in Ma Anshan Iron &Steel Co.Ltd.have been analyzed from the composition of molten steel,casting conditions,performance of mould powder and technical process.Meanwhile some relative ef -fective measurements against these defects have been put forward. Keywords c oncast billet hollo w longitudinal crack measurement 联系人:王海川,副教授,安徽省马鞍山市(243002)华东冶金学院冶金系 1 前 言 马钢二钢厂现有3台MYF-614型和1台R5.25仿德马克全弧型小方坯连铸机,其中2台MYF-614型四机四流连铸机主要用来浇注普碳钢,浇注断面以150mm 180mm 为主。在生产过程中,常出现连铸坯表面向凹陷和纵向裂纹,且纵 裂缺陷已占总废品量的52.4%,今年有不断发展的趋势,2月份急剧上升到85.4%,严重影响连铸坯的质量。因此,正确认识该缺陷的形成机理及影响因素,并采取有效的控制方法,对提高连铸坯的表面质量是十分有益的。表1为自去年以来普碳钢表面纵裂发生情况。 表1 普碳钢表面纵裂发生情况 项目 1999年2000年1月 2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月裂纹废品量/t 77.429.032.736.342.824.025.830.343.265.648.473.146.8163占总废品比例/%45.8 24.9 24.5 49.2 47.7 37.5 39.8 46.9 55.9 65.7 62.4 71.8 54.7 85.4 2 连铸坯表面凹陷及纵裂的状态 连铸坯上所形成的纵向凹陷经常出现在铸坯内弧侧表面,距横断面边长约1/4处。此缺陷宽窄不等,长短不一,有局部凹沟,也有贯穿整支铸 坯,多呈凹弧面状,内部有裂纹,剪切时有纵向裂纹产生,裂口粗糙不齐,长度一般在50~150mm,宽度1~3mm,深度30~50mm 。角部凹陷和纵裂在生产中出现过许多,不但影响连铸坯的表面质量,同样也影响铸坯的内部质量。铸坯表面凹陷 55 2000年 12月第16卷第6期 炼 钢Steelmaking Dec. 2000 Vol.16 No.6
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防
中厚板生产中常见缺陷的类型及预防 中厚钢板是国民经济发展所依赖的重要材料，广泛用于高层建筑、桥梁、锅炉、容器、石油化工、工程机械、管线及国防建设等各个方面，中厚钢板的品种繁多，使用温度区域较广（-200℃~600℃），使用环境复杂，（耐候性、耐蚀性），使用要求高（强韧性、焊接性）。 目前,我国中厚板生产厚度为4～250mm, 宽度可达4000mm, 最长可达27m。在品种方面, 已能生产难度比较大的装甲、船身、不锈、高压锅炉容器、桥梁等专用中厚板。但是, 高档次板仍然比较少,专用板只占20%多一点, 大多数厂以生产大路货普碳板为主, 产量占70%～80%。 由于大部分企业炼钢缺少炉外精炼手段, 钢质纯净度差, 钢板夹杂、分层现象有时较为突出, 在轧制生产中, 钢板表面铁皮多, 麻点面积大且深, 修磨量大, 严重影响了钢板品种与质量的发展。另外国产中厚板尺寸偏差、表面质量、力学性能也存在很多问题，只是大多数厂生产以普碳钢为主，钢板质量问题还未完全暴露出来。（中厚板市场） 随着国民经济的发展, 各行各业对中厚板品种、规格、尺寸精度、内外部质量及性能提出了日益增高的要求。所以中厚钢板不仅要有好的机械性能，还要求有优良的表面质量和内部质量。 目前，国内中厚板存在的主要质量问题有： (1) 产品质量不能满足国际标准, 国际标准要求产品表面无缺陷
且无修磨痕迹, 厚度公差带较国内标准减少50%, 不平度长度测量单位增加一倍, 产品全部双定尺交货。 国内中厚板双定尺率只有65%左右。 (2) 产品品种单一, 不能满足国内和国际市场需求, 有订单不能接受。 大部分企业只生产普碳和低合金钢中的A、B级钢，C、D级不能保证性能。 (3) 钢板外观质量差，如断面有兰边, 锯齿、撕裂、错牙等缺陷，表面有划伤、铁皮、油污、麻点等缺陷，厚度偏差大、宽度大小头差大、对角线差值大等非矩形缺陷。 国内外中厚板外观质量对照表
中厚板控制轧制与控制冷却技术
中厚板控制轧制与控制冷却技术 【摘要】本文对中厚板控制轧制与控制冷却技术进 行了简单介绍，分析了该项工艺中冷却装置与矫直机的关系，并对其对中厚板工厂设备的要求进行了阐述，希望能够从理论层面上为中厚板控制轧制与控制冷却技术的发展提供一点支持。 【关键词】中厚板；控制轧制；冷却技术 当前工业发展保持一个较高的水平，在性能方面地热轧 非调质钢板提出了更高的要求。现阶段，在全球范围内的钢板生产中，控轧与控冷工艺的应用越来越广泛。该项技术指的是钢坯在为拟定的奥氏体区域或亚稳定区域内进行轧制，然后空冷或控制冷却速度，从而获取到铁素体与珠光体组织，基于一些条件，可以获取到贝氏体组织。该项工艺是基于奥氏体的再结晶与未在结晶的相关理论而实现的，在对板坯的加热温度、形变量以及终轧温度的控制下，对相关机理加以利用，进而最大程度的细化钢板内部的晶粒，使其强度得到提升。 、概述 根据冷却方式，可以将加速冷却分为同时冷却、连续冷 却以及兼容冷却等三种形式。其中同时冷却指的是钢板在进入冷却装置的同时向钢板全场进行喷水，使其温度达到规定 值。由于辊道与钢板小表面接触时间较长，可能会村子啊冷却均匀不足的情况，针对此，应将摆动功能赋予给冷却装置。 通过长度对比，冷却装置应少长于控冷轧件的最大长度。通过同时冷却方式的应用，可以使钢板头尾的温差得到有效控制；连续冷却指的是钢板进入冷却装置时就开始进行冷却，按照规定值从头到尾对其终冷温度进行控制；兼容冷却方式则是指针对不同长度、厚度的钢板，采取同时冷却、连续冷却等方式。 关于喷水方式，则可以根据冷却系统的不同，将其分为
层流、水幕、高压喷嘴以及气水冷却等。其中层流冷却则是按照层流状控制水流，可以钢板可以受到均匀的冷却，这种方式冷速相对较低，在直接淬火冷却中并不适用，并且对水质有着比较严格的要求；气水的冷却特点则是将空气进行压缩，使其雾化然后均匀的冷却钢板，这种方式在冷却速度方面更易于调节，但使用的设备需要比较复杂的管线，并且会产生较大的噪声。 二、冷却装置与矫直机的关系分析冷却装置与矫直机的关系主要 分为紧凑式与分离式两 种。前者指的是在？如冉弥被？靠在控制冷却装置进行布置， 者操作同步，对于一些场地受限的厂房，紧凑式比较使用；分离式则是指控制冷却的钢板在进入矫直机时已经与控制冷却设备完全分离。在大部分情况下，在冷却装置中的钢板 会按照0-2.5m/s 的速度进行移动，矫直速度亦是如此。在确定冷却段钢板速度时，主要参考钢板种类与其规格。矫直速度的确定则需要根据板形。 关于冷却装置位置的影响因素，主要涉及到四点，具体 阐述如下：第一，冷却装置应与轧机靠近。轧机中的轧件变形完毕之后，将产生晶粒组织的回复与静态再结晶。例如含量0.2%，变形量30%的钢，在950C条件下，在完成变形 10s 后，发生再结晶的奥氏晶体达到了60%。一般来讲，应 该将钢板终轧到冷却的时间控制在20s 内；第二，冷却水与蒸汽会对工艺仪表产生干扰，应对此情况进行规避。应预留安装位置给测厚仪、测宽仪等；第三，在轧制过程中，应对交叉轧制需要的辊道长度加以控制；第四，控制冷却装置位置还受到矫直机的影响，应对此予以充分分析。具体而言，不同厂家设置矫直机的位置各有不同，对于在控制装置前设置矫直机的情况，尽管这可以使钢板在控制冷却阶段的板形更加平直，然而矫直难度却大大增加，这种设置方式会使主轧线的设备间距增加，并且钢板终轧到控制冷却的时间也有所增加，控制轧制冷却的效果大打折扣。 、控轧控冷工艺对中厚板工厂设备的要求
连铸坯横裂产生的原因
连铸坯横裂产生的原因 横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处，通常是隐藏看不见的。经酸洗检查指出，裂纹深度可达7mm，宽度0.2mm。裂纹位于铁素体网状区，而网状区正好是初生奥氏体晶界。且晶界上有细小质点(如A1N)的沉淀。尤其是C—Mn—Nb(V)钢，对裂纹敏感性更强。 横裂产生的原因：1)振痕太深是横裂纹的发源地。2)钢中A1、Nb含量增加，促使质点(A1N)在晶界沉淀，诱发横裂纹。 3)铸坯在脆性温度900～700~C矫直。4)二次冷却太强。防止横裂发生的措施：结晶器采用高频率(200～400次／分)小振辐(2～4mm)是减少振痕深度的有效办法。2)二次冷却区采用平稳的弱冷却，使矫直时铸坯表面温度大于900℃。3)结晶器液面稳定，采用良好润滑性能、粘度较低的保护渣。4)用火焰清理表面裂纹。 1.连铸坯表面纵裂产生的原因及其防止方法有哪些? 连铸坯表面纵裂纹，会影响轧制产品质量。如长300mm、深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上留下1125mm分层缺陷。纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。 研究指出：纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度，在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂，出结晶器后在二次冷却区扩展。 纵裂产生的原因可归纳为：1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。2)保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。液渣层<10mm，纵裂纹明显增加。3)结晶器液面波动。液面波动>10㎜，纵裂发生几率30％。4)钢中S+P含量。钢中S>0.02％，P>0.017％，钢的高温强度和塑性明显降低，发生纵裂趋向增大。5)钢中C 在0.12～0.17％，发生纵裂倾向增加。
常见淬火裂纹有以下10种类型
常见淬火裂纹有以下10种类型 模具钢热处理中，淬火是常见工序。然而，因种种原因，有时难免会产生淬火裂纹，致使前功尽弃。分析裂纹产生原因，进而采取相应预防措施，具有显著的技术经济效益。常见淬火裂纹有以下10种类型。 1纵向裂纹裂纹呈轴向，形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体，产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生：(1)钢中含有较多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹；(2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mm，中低合金钢危险尺寸25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。预防措施：(1)严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；(2)尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔模具钢材；(3)改进热处理工艺，采用真空加工热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分析淬火、等温淬火；(4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透，获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。 2横向裂纹 裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。 预防措施：(1)模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2-3之间，锻造之间双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细、小、匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源；(2)选择理想的冷却速度和冷却介质：在钢的Ms点以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力，表层为压应力，内层为张应力，相互抵消，有效防止热应力裂纹形成，在钢的Ms-Mf之间缓冷，大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力。当钢中热应力与相应应力总和为正(张应力)时，则易淬裂，为负时，则不易淬裂。充分利用热应力，降低相变应力，控制应力总和为负，能有效避免横向淬火裂纹发生。CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂，同时可减少和避免淬火模具畸变，还可控制硬化层合理分布。调正CL-1淬火剂不同浓度配比，可得到不同冷却速度，获得所需硬化层分布，满足不同模具钢需求。 3弧状裂纹 常发生在模具棱角、凸台、刀纹、尖角、直角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处。这是因为，淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。另外，(1)钢中含碳(C)