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影响高速浇铸亚包晶钢表面质量的因素研究

钢铁 2006年第6期41卷 22-26页

作者：赵和明王新华张炯明北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

为改善亚包晶钢高速浇铸时的表面质量,从过热度、锰硫比、拉速、铜板温度、平均热流和保护渣几个方面进行讨论。浇铸亚包晶钢时钢水过热度高,在较强的冷却制度下会促进铸坯表面形成凹陷和纵裂。随着拉速的增加,凹陷的发生率呈上升趋势,... 详细信息

为改善亚包晶钢高速浇铸时的表面质量,从过热度、锰硫比、拉速、铜板温度、平均热流和保护渣几个方面进行讨论。浇铸亚包晶钢时钢水过热度高,在较强的冷却制度下会促进铸坯表面形成凹陷和纵裂。随着拉速的增加,凹陷的发生率呈上升趋势,在同一拉速条件下,铸坯内弧比外弧更易于生成凹陷。结晶器壁热流不均是纵裂纹产生的有利环境,铸坯表面产生裂纹和没有裂纹时,二者的平均热流和铜板温度存在明显的差异。与低碱度保护渣相比,使用高碱度保护渣时,结晶器热流量和铜板温度低,有利于实现弱冷却,均匀形成凝固坯壳,有助于获得良好表面质量的铸坯。

关键词：亚包晶钢纵裂纹凹陷

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亚包晶钢铸坯脆性区对表面裂纹的影响

钢铁钒钛 2013年第6期34卷 79-84页

作者：曾亚南孙彦辉艾西马志飞刘瑞宁刘泳北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 河北钢铁集团石家庄钢铁有限责任公司河北石家庄050031

针对微合金亚包晶钢凝固过程中产生大量裂纹缺陷的现状，采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对铸坯表面裂纹进行分析，并对析出物进行热力学计算，利用Gleeble-1500对铸坯热塑性进行分析研究。结果表明：裂纹处存在（Fe，Mn，Si，Al... 详细信息

针对微合金亚包晶钢凝固过程中产生大量裂纹缺陷的现状，采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对铸坯表面裂纹进行分析，并对析出物进行热力学计算，利用Gleeble-1500对铸坯热塑性进行分析研究。结果表明：裂纹处存在（Fe，Mn，Si，Al）（S，O）等夹杂物，加剧应力对基体的影响；裂纹处存在Ti-Al（C，N）夹杂物，增加了γ→α转变的脆性，横裂纹敏感性增加。高温脆性区易产生纵裂，断面收缩率（Z）最小值为37．59％，纵裂纹敏感区间为1454～1478℃。900～750℃为低温脆性区，易产生横裂纹，Z最小值为45．24％，横裂纹敏感区间900～750cc。896oC时，铁素体开始析出，使得晶界上进一步集中，导致裂纹发生。

关键词：亚包晶钢裂纹敏感区脆性区铁素体析出物

亚包晶钢Q345B连铸大方坯表面裂纹原因分析

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钢铁钒钛 2013年第4期34卷 89-93页

作者：艾西孙彦辉曾亚南马志飞刘瑞宁刘泳北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 河北钢铁集团石家庄钢铁有限责任公司河北石家庄050031

针对国内某钢厂利用电炉-LF-VD流程生产的亚包晶钢Q345B铸坯及轧材表面存在大量缺陷的现状，利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪对铸坯表面裂纹进行了分析，并对析出物进行热力学计算，以此来分析出该钢种的铸坯产生裂纹的原因。... 详细信息

针对国内某钢厂利用电炉-LF-VD流程生产的亚包晶钢Q345B铸坯及轧材表面存在大量缺陷的现状，利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪对铸坯表面裂纹进行了分析，并对析出物进行热力学计算，以此来分析出该钢种的铸坯产生裂纹的原因。研究结果表明：裂纹附近存在脱碳层及铁索体膜；裂纹处发现P、S富集及AI、Mg、Ca、Si等元素的夹杂物破坏了钢基体的连续性；保护渣及析出物对铸坯表面质量影响严重。为了防止缺陷的发生，应将钢水过热度控制在15～30℃；将结晶器中液渣层控制在8．5～9mm并提高析晶相比率。同时，将钢水中氮含量稳定控制在35×10-～45×10-6，并且适当提高Ti处理效率，降低A1N数量，对改善连铸坯表面质量有着很大的作用。

关键词：亚包晶钢大方坯表面裂纹偏析析出物

亚包晶钢连铸温度场的模拟仿真及凝固特性研究

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亚包晶钢连铸温度场的模拟仿真及凝固特性研究

作者：苗翱翔东北大学

学位级别：硕士

国内某钢厂在亚包晶钢宽板坯连铸生产过程中,铸坯一直存在裂纹等问题,致使钢坯合格率降低,企业生产成本增加。导致铸坯出现裂纹等质量问题的因素有很多,其中结晶器锥度和钢种凝固相变对控制铸坯产生裂纹起到很关键的作用。因此本研究针... 详细信息

国内某钢厂在亚包晶钢宽板坯连铸生产过程中,铸坯一直存在裂纹等问题,致使钢坯合格率降低,企业生产成本增加。导致铸坯出现裂纹等质量问题的因素有很多,其中结晶器锥度和钢种凝固相变对控制铸坯产生裂纹起到很关键的作用。因此本研究针对结晶器倒锥度是否合理和钢种的凝固特性进行研究改进,从而降低铸坯裂纹的产生,提高产品质量。本研究使用薄片移动法和Mile算法建立板坯连铸凝固传热的数学模型和几何模型,根据生产数据计算铸坯边界换热条件,利用ProCAST数值模拟软件进行模拟。铸坯表面模拟温度与现场实测温度对比,相对误差≤1.1%,说明所建立的凝固传热模型精度较高。模拟分析了过冷度和拉速对铸坯微观组织的影响,发现拉速对组织的生长影响不大。拉速随着过热度的降低,晶粒数量逐渐增加,晶粒平均半径减小,等轴晶率逐渐提高;增大拉速可以提高等轴晶率,但拉速对等轴晶率的影响要小于过热度的影响。本研究测定了钢种的DSC降温曲线,得出实际的包晶转变温度1345℃,且反应迅速,另外实际的凝固温度区间较窄,具有逐层凝固方式的特点。AlN、TiN和TiC不会在钢液中沉淀,当凝固过程时会出现TiN,形成的比例为0.000517%,同时在奥氏体中会存在AlN,比例为0.0217%。当冷却速率为10℃·s-1时,γ→α相变温度区间为600℃-564℃;当冷却速率为30℃·s-1时,γ→α相变温度区间为577℃-509℃。结合热膨胀实验,对拉速为***-1、1.0 m·min-1、1.2 m·min-1时工艺的模拟结果分析后发现:在距弯月面0m-0.3m时锥度应采取0.85%,0.3m-0.82应采取0.96%。

关键词：亚包晶钢凝固特性温度场模拟 CAFE微观组织模拟结晶器锥度

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含Nb亚包晶钢异型坯连铸工艺研究

钢铁 2004年第Z1期39卷 459-463页

作者：孙维汪开忠戚寅寅马钢股份有限公司技术中心马鞍山243000 马钢股份有限公司技术中心马鞍山243000 马钢股份有限公司技术中心马鞍山243000

通过数值模拟、热模拟及工业性试验,优化了含Nb亚包晶钢异型坯连铸工艺,研制出了新型的含Nb亚包晶钢异型坯连铸用保护渣,解决了含Nb亚包晶钢连铸异型坯容易产生表面裂纹的技术难题,使含Nb亚包晶钢异型坯低倍一级品率达到94%以上,在此基... 详细信息

通过数值模拟、热模拟及工业性试验,优化了含Nb亚包晶钢异型坯连铸工艺,研制出了新型的含Nb亚包晶钢异型坯连铸用保护渣,解决了含Nb亚包晶钢连铸异型坯容易产生表面裂纹的技术难题,使含Nb亚包晶钢异型坯低倍一级品率达到94%以上,在此基础上开发出了海洋石油平台用H型钢、铁道车辆用H型钢、高强度H型钢桩等各种用途的热轧H型钢产品,产品性能优良,满足了用户的需求.

关键词：异型坯连铸 Nb微合金化亚包晶钢热轧H型钢

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防止ASP亚包晶钢铸坯表面纵裂及凹陷研究

防止ASP亚包晶钢铸坯表面纵裂及凹陷研究

作者：徐世帅东北大学

学位级别：硕士

本论文以鞍钢1700ASP生产线为依托,经历了现场调研、实验室基础性研究、工业性试制等过程,研究了适合中薄板坯连铸机特点的亚包晶钢生产技术,弄清了ASP连铸亚包晶钢板坯表面纵裂纹和凹陷产生的机理和各种工艺因素的影响,掌握了ASP工艺... 详细信息

本论文以鞍钢1700ASP生产线为依托,经历了现场调研、实验室基础性研究、工业性试制等过程,研究了适合中薄板坯连铸机特点的亚包晶钢生产技术,弄清了ASP连铸亚包晶钢板坯表面纵裂纹和凹陷产生的机理和各种工艺因素的影响,掌握了ASP工艺浇铸中等厚度亚包晶钢薄板坯防止表面纵裂纹和凹陷的结晶器冷却、结晶器内钢水流动、保护渣、二冷等关键技术;在拉速≥2.5m/min连铸亚包晶钢的条件下将铸坯纵裂纹和凹陷的发生率降低至5%以下,为ASP生产无缺陷铸坯、开发高附加值品种钢材提供了技术保障,大大增强了ASP产品的市场竞争力。通过系统研究,得出了如下结论: 1.纵裂纹大多发生在浸入式水口出口周围的钢水剧烈运动区域,结晶器壁热流不均是纵裂纹产生的有利环境,在同一拉速条件下,铸坯内弧比外弧更易于生成凹陷。将近90%的凹陷发生于距边缘60mm以内的区域。 2.裂纹形成部位是在坯壳以下2～4mm的低熔点区。二冷区不适宜的冷却促进了凹陷和裂纹的发展。发生凹陷处的晶粒组织粗大,凹陷底部存在不连续的细小裂纹。 3.在较强的二冷环境中,会使形成于结晶器内的质量缺陷更加严重。渣耗量随拉速增加存在下降趋势,在同一拉速时,渣耗值波动大。 4.高拉速条件下,应尽量保持钢水过热度处于15～25℃,锰含量按钢种允许范围的中上限控制,对避免纵裂和凹陷有利。 5.在不同拉速和宽度下,使用二孔水口和保护渣616D3时,结晶器内外弧热流量、铸坯与结晶器之间摩擦力和铜板中部和边部温度都较低,结晶器液面波动无明显变化,渣耗量处于一个合理范围内,可以较好地达到实行弱冷却的目的,促使结晶器内凝固坯壳均匀生长,避免出现纵裂纹和凹陷。该项技术的研制成功为我国中薄板坯的发展开拓了先河,填补了国内空白,具有显著的经济效益和社会效益。

关键词： ASP生产线亚包晶钢凹陷纵裂纹

利用表面粗糙度表征亚包晶钢初始凝固过程中相变收缩程度的方法研究

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利用表面粗糙度表征亚包晶钢初始凝固过程中相变收缩程度的方法研...

作者：蒲大志重庆大学

学位级别：硕士

亚包晶钢表面质量问题是连铸领域长期以来研究的内容。早期对连铸板坯的研究就已表明,含碳量在0.09%-0.17%的亚包晶钢连铸板坯易产生表面纵裂纹,对其产生原因,研究者们已把目光集中在这类钢种的δ→γ相变上,而冷却速率是影响包晶相变... 详细信息

亚包晶钢表面质量问题是连铸领域长期以来研究的内容。早期对连铸板坯的研究就已表明,含碳量在0.09%-0.17%的亚包晶钢连铸板坯易产生表面纵裂纹,对其产生原因,研究者们已把目光集中在这类钢种的δ→γ相变上,而冷却速率是影响包晶相变收缩程度的重要因素。然而不论是现阶段依托工厂实际成产数据的各种计算模型,还是前人研发的各种实验方法,都不能实现在结晶器冷却条件下对包晶相变收缩程度的准确表征。随着拉速的改变,铸坯表面的冷却速率势必也会改变。因此,实现在大冷却速率条件下对包晶相变收缩程度的表征,不仅有助于研究冷速对包晶相变收缩程度的影响规律,同时还能为亚包晶钢连铸过程中表面裂纹的控制提供指导意见。本文以表面粗糙度Ra(δ/γ)值表征亚包晶钢初始凝固过程中包晶相变收缩程度,利用高温激光共聚焦扫描显微镜实现钢样的熔化、凝固、原位观察以及表面粗糙度的测量过程。并依据前人关于连铸结晶器内冷却条件的研究成果,以接近实际连铸坯的冷却强度作为钢样初始凝固过程的的冷却条件。原位观察了低碳钢、包晶钢和高碳钢凝固过程中各阶段相变行为引起的表面形貌变化,测量了其表面粗糙度。并与相图结合,分析判断了不同的相变行为对表面粗糙度的影响。发现有包晶相变的亚包晶钢表面粗糙度明显大于超低碳钢、高碳钢,然后测量了不同碳含量亚包晶钢包晶相变产生的表面粗糙度。以探究大冷却条件下碳含量对包晶相变收缩程度的影响,并验证以表面粗糙度Ra(δ/γ)值表征亚包晶钢初始凝固过程中包晶相变收缩程度方法的正确性。主要研究成果概括如下:(1)δ→γ相变是影响表面粗糙度值的主要因素;包晶相变收缩程度越大,表面粗糙度值越大。(2)利用表面粗糙度Ra(δ/γ)值能够在大冷却速率下表征包晶相变收缩程度。(3)在20℃/s冷却速率条件下,0.10C%亚包晶钢表面粗糙度Ra(δ/γ)值为31.5μm、0.14C%表面粗糙度Ra(δ/γ)值为25.4μm、0.16C%表面粗糙度Ra(δ/γ)值为17.2μm,在0.10-0.16C%范围内,碳含量增加,包晶相变收缩程度降低,表面粗糙度值降低。

关键词：连铸亚包晶钢包晶相变收缩表面粗糙度

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亚包晶钢钢板小纵裂的控制

现代冶金 2020年第1期48卷 17-20页

作者：陈玉辉邱文军刘吉刚张卫卫江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴214400

为找到控制亚包晶钢钢板小纵裂的方法,采用金相和扫描电镜检验对钢板裂纹以及连铸坯组织进行研究,发现连铸坯表层激冷层薄且厚度不均同时存在严重的魏氏组织是造成钢板小纵裂的主要原因。采用结晶器弱冷和低过热度浇注方式,有效地控制... 详细信息

为找到控制亚包晶钢钢板小纵裂的方法,采用金相和扫描电镜检验对钢板裂纹以及连铸坯组织进行研究,发现连铸坯表层激冷层薄且厚度不均同时存在严重的魏氏组织是造成钢板小纵裂的主要原因。采用结晶器弱冷和低过热度浇注方式,有效地控制了钢板小纵裂的发生。

关键词：连铸坯金相分析亚包晶钢魏氏组织小纵裂

硫化锰形态控制改善亚包晶钢高温塑性的试验研究

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宝钢技术 2011年第2期4卷 59-62页

作者：施春月郑庆宝山钢铁股份有限公司炼钢厂上海200941 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900

在连铸生产过程中,亚包晶钢板坯角部裂纹的发生率较高,严重影响连铸物流和质量。从连铸板坯窄面取样做不同温度下拉伸试验,并在实验室参照钢种成分控制高锰硫比、低锰硫比和低锰硫比下的微量镁处理,从铸锭取样制成高温拉伸样,做对比高... 详细信息

在连铸生产过程中,亚包晶钢板坯角部裂纹的发生率较高,严重影响连铸物流和质量。从连铸板坯窄面取样做不同温度下拉伸试验,并在实验室参照钢种成分控制高锰硫比、低锰硫比和低锰硫比下的微量镁处理,从铸锭取样制成高温拉伸样,做对比高温拉伸试验,测定试样在各个温度点的断面颈缩率,观察断口,进行金相分析,观察夹杂物形态。试验得出：该类钢种在800-860℃间出现低塑性,致铸坯在矫直过程中形成角部裂纹。钢种低塑性是由于MnS夹杂物降低了奥氏体晶界初生铁素体相的强度,通过控制MnS形态,特别是钢水经微量镁处理以后,MnS夹杂物得到细化和球化,有效改善了该钢种在该温度区间的高温塑性。该试验结果运用于宝钢连铸生产实践,有效控制了角裂的发生,实现热送。

关键词：连铸亚包晶钢 MnS形态高温塑性