连铸坯主要表面缺陷类型
连铸坯缺陷的产生与防止措施 Microsoft Word 文档1

连铸坯裂纹的产生与防止措施连铸坯裂纹的分类 :铸坯表面裂纹包括表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹(星裂)、发裂、角部纵裂纹、角部横裂纹等;铸坯内部裂纹包括中间裂纹、角部裂纹、中心线裂纹、三角区裂纹、皮下裂纹、矫直裂纹等。
1.1 铸坯表面裂纹部纵裂纹等几种主要的缺陷形式。
铸坯表面裂纹主要有表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹、角部横裂纹、边铸坯表面裂纹是在结晶器内产生的,在二冷段得到扩展。
它会导致轧制板材表面的微细裂纹,影响最终产品的表面质量。
图1为表面裂纹示意图图 1 铸坯表面裂纹示意图1-表面纵裂纹;2-表面横裂纹;3-网状裂纹;4-角部横裂纹;5-边部纵裂纹1.1.1 表面纵裂纹连铸坯表面纵裂纹是指沿着拉坯方向在铸坯表面上发生的裂纹。
它可由工艺因素或设备因素引起。
由工艺因素引起的纵裂,大多出现在铸坯宽面的中央部位,是表面裂纹中最常见的一种裂纹缺陷。
纵裂主要是由于初生坯壳在结晶器内冷却强度不均匀,造成应力的集中,在坯壳相对较薄的地方坯壳厚度不足以承受这种应力,致使坯壳裂开而产生裂纹,并在二冷区得到扩展,形成表面纵裂纹。
图2 图3 图4为表面纵裂纹示意图图2图3 图41.影响连铸坯表面纵裂纹因素:实际生产过程中,主要有以下因素影响连铸坯表面纵裂纹的产生:1) 成品成分及钢水质量(1) 成品钢中碳含量处在亚包晶和包晶反应区时,由于初生坯壳在结晶器弯月面内激冷时收缩较大,容易造成初生坯壳厚薄不均,从而使铸坯发生纵裂纹的倾向增加。
因此,在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中碳含量,使其避开亚包晶和包晶反应区,从而减少铸坯纵裂纹的发生机率。
(2) 成品钢中硫、磷含量也会影响铸坯纵裂纹的产生。
钢中硫、磷含量增加时,钢的高温强度和塑性明显降低,在应力作用下就容易产生裂纹,因此,在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中硫、磷含量,尽量控制在0.02%以内。
(3) 钢中微合金如铌、钒等对铸坯纵裂纹的产生也有重要影响,因为微合金而产生的铸坯纵裂纹在铸坯表面上分布不规则,缺陷较短、数量较多。
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:⑴无渣出钢。
连铸圆坯缺陷类型

连铸圆坯的缺陷类型主要包括以下几种:
1. 表面缺陷:包括裂纹、气孔、夹渣、震痕和凹陷、成分偏析等。
这些缺陷会影响连铸圆坯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,进而影响其使用性能。
2. 内部缺陷:包括裂纹、气孔、夹渣、缩孔和缩松、成分偏析等。
这些缺陷对连铸圆坯的强度和韧性产生负面影响。
3. 形状缺陷:包括菱变、鼓肚、凹陷等。
这些缺陷会导致连铸圆坯的形状不规则,影响其使用性能。
为了减少这些缺陷,可以采取一些措施,例如提高浇注温度和冷却速度,改善钢水的纯净度,采用合适的保护渣,避免操作不当等。
连铸坯缺陷

连铸坯缺陷已轧成的钢材质量多数情况由最初的铸坯质量决定。
本文研究了连铸坯一系列缺陷的形式、影响缺陷形成和发展的因素,以及它们在热轧过程中的转化。
铸坯断面的畸变或它周边个别区段几何形状的变化(图1)可能是铸坯受裂纹损伤的间接标志。
除此之外,铸坯断面的畸变,即使它们不伴有裂纹,也会在后续加工中造成一系列困难。
图1 连铸坯形状的畸变缺陷缺陷名称缺陷形式定量估计导致缺陷形成和发展的因素菱 变100)(5.0100)(2121⨯+⨯⨯+AaD D D D结晶器工作空间不适当的形状;不适当的二次冷却; 金属流向结晶器的偏心浇注; 在结晶器中不均匀润滑。
椭圆度)(5.0100)(2121D D D D +⨯-铸坯边的凸度(凹度)100⨯Lb结晶器工作空间不适当形状;不适当的二次冷却; 支承系统损坏。
弯曲 (新月形)100⨯LC拉校机不适当校正;铸坯不适当的第三次冷却;扭 曲Lα铸坯不适当的第三次冷却菱变是坯壳渐增扭曲的结果,它起源于结晶器内且在离弯月面100~150mm 已显现。
与结晶器壁未接触的钝角区中的坯壳比在已接触的锐角区中的以更低的速度凝固。
这种情况在坯壳处于结晶器内的所有时间过程中都保持着。
所以在其他条件相同情况下,结晶器越长,铸坯菱变越大。
菱变在铸坯处于二冷区的头几分钟内显著增大。
此后,当坯壳厚度沿横断面均匀之后,菱变扩大趋势被终止了。
在弱二冷下,坯壳从结晶器出来之后,菱变扩大被减缓了。
这样一来,在连铸坯中菱变的形成乃是在熔融金属液面附近形成的坯壳不均匀厚度自动催化扩大的过程。
横截面形状的畸变是在浇注过程中由于在某一棱角区中形成坯壳的接触中断而使结晶器内散热中断情况下发生的。
其起因可能是:不均匀的润滑,或由于结晶器工作空间不适当的形状导致坯壳和结晶器接触中断或由于坯壳扭曲(不均匀二次冷却、装备工艺轴线的偏移)引发的变形。
在近代连铸装置中,防止菱变发展的有效方法——在结晶器下安装支承辊(足辊),这些支承辊牢固地支撑结晶器机架。
连铸坯表面质量缺陷及处理措施

连铸坯表面质量缺陷及处理措施【摘要】对于连铸板坯而言,振痕和裂纹是其主要的质量缺陷问题。
虽然这个缺陷在大多数情况下对连铸坯的质量影响不大,但是如果不及时有效的处理调还会带来很多附加的质量问题。
尤其是在生产不锈钢和高强度钢品种时,这种质量缺陷所带来的弊端更加明显。
【关键词】连铸坯;振痕;质量影响1振痕形成机理在连铸坯生产中,振痕和裂纹是两种最为常见的质量缺陷问题,主要是由于弯月面顶端溢流造成的,该缺陷形成以后会附带其他质量缺陷一并产生。
2振痕对铸坯质量的影响振痕对连铸坯的质量影响会导致后期出现列裂纹,包括横裂纹、角部横裂纹及矫直裂纹。
如果连铸坯内掺杂的杂质较多,会导致大规模网状裂纹的出现,甚至出现穿钢现象。
如果在连铸坯出现振痕的地方晶粒很大,就会产生晶间裂纹现象,在这样的情况下需要对连铸坯修磨,从而提高成材率。
3影响振痕深度的因素振动参数对振痕形状和深度有重要影响。
其中振幅、频率、负滑脱时间及振动方式最为重要;结晶器保护渣的耗量、粘度、保温性能及表面性能等有着重要影响;.钢的凝固特性对振痕有着重要影响,特别是当钢中碳含量和钢中Ni/Cr 比影响最突出。
当钢中碳含量为0.1%左右,Ni/Cr≈0.55左右,铸坯表面振痕最深。
4减少振痕深度的措施采用小振幅(s)、高频率(f)及减少负滑脱时间(tN),可以有效的减少振痕的深度;采用非正弦振动方式可以减少振痕的深度,这是因为非正弦振动其负滑脱时间tN比正弦振动短;采用渣耗量低,粘度高的保护渣,可以使振痕深度变浅。
采用保温性能好和能增加弯月面半径的保护渣可以减少振痕深度;提高不锈钢、钢液的过热度,尤其是含钛和含铝的不锈钢对减少该钢表面振痕深度是有效的。
提高结晶器进出冷却水的温差,对减少振痕深度是有利的。
5铸坯表面裂纹5.1表面纵裂纹铸坯表面纵裂纹是铸坯最主要表面缺陷,对铸坯质量影响极大,特别是板坯和圆坯最为突出,报废量和整修量很大。
5.1.1纵裂纹类型铸坯表面沟槽纵裂纹。
连铸坯缺陷及预防措施

连铸坯缺陷及预防措施1、方坯晶间裂纹、根源☐Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响;☐铸机表面凹限,即使轻微凹限也会引起裂纹;☐保护渣不合适;☐结晶器液面波动严重;☐菱变严重;☐结晶器锥度太小;措施减少杂质元素含量;导致晶间裂纹的最主要原因是粗大晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析,所以防止其产生的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细小而均匀的结构;防止产生凹馅;用多水口代替直水口;2、气泡及针孔铸坯皮下通气孔称为针孔,而皮下闭气孔称为气泡根源☐脱氧不好,氢、氮含量高;☐润滑过度,油中含水;☐保护渣中含水;☐中间塞棒吹氩过度;结晶器波动措施☐有效地脱氧;☐注流及钢液面进行有效保护;☐加热润滑油及保护渣;☐采用EMS可有效减少针孔与铸坯表面皮下气泡的数量;☐减少结晶器液面波动3、铸坯表面夹渣根源☐钢水脱氧不够;☐钢水中氧化铝含量高,SiO2、MnO与FeO含量低(铝镇静钢);☐耐火材料质量差;结晶器喂铝线;☐中包水口及结晶器中形成的块渣进入钢水。
措施☐采用无渣出钢;☐对钢水进行有效脱氧,采用保护浇注;☐中间包碱性覆盖剂;☐加深中包,增大中包钢液深度;☐中包采用挡堰;☐采用能快速吸收钢水夹杂的保护渣(高碱度);☐加大保护渣的用量;☐减少结晶器液面波动,水口侵入深度必须100-150mm4、横向裂纹横向裂纹通常出现在角部,但中部区域也会出现,横向裂纹一般出现在振痕的底部。
1、因热脆而形成的表面裂纹☐C含量0.17-0.25%;☐S含量高;☐随合金元素含量增加,如:Al、Nb、V 及大于1%Mn,裂纹数量增加;☐Al、Nb、N及C沉析于晶粒表面;☐二冷区冷却不挡导致晶粒粗大;☐二冷区支撑辊对中不好;☐保护渣选择不当;☐负滑脱时间过长。
2、横向角部裂纹角部冷却过度;☐结晶器冷却不当;☐结晶器和支撑辊对中不好;☐矫直温度过低;☐高如:Al、Nb、V 及大于1%Mn含量钢水非常敏感,加入钛能有效降低裂纹的程度;☐二冷区冷却不均或冷却过度;☐保护渣不合适;☐铜管弯月面区域变形过大;☐钢水温度过低;☐结晶器锥度过大。
连铸板坯缺陷对下工序的质量影响

连铸板坯缺陷对下工序的质量影响摘要:为满足用户对产品质量越来越严格的要求,生产价格便宜高质量产品是人们追求的目标。
而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。
关键字:连铸坯;质量控制引言:在现代的工业发展中,质量的高低已逐渐决定着企业的命运。
市场竞争以价格竞争为主转向以质量竞争为主,为了达到提高连铸板坯质量更好的为下工序服务的目标,使我们的产品在下游客户的手中能更好的体现使用价值。
一、连铸板坯缺陷的分类与分析1、连铸板坯缺陷的分类炼钢-精炼-连铸工艺流程生产的连铸板坯作为半成品共给轧钢,轧制成不公规格的板材以满足不同单位的需求。
只有提供高质量的连铸板坯,才能轧制出高质量的产品。
连铸板坯缺陷包括以下几个方面:连铸板坯的纯净度:主要是钢中夹杂物类型、形貌、尺寸和分布。
(1)连铸板坯的表面缺陷:主要是指连铸板坯的表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、夹渣、气泡等。
缺陷严重的会造成废品,甚至会已传至轧制产品内。
(2)连铸板坯的内部缺陷:主要是指连铸板坯内部裂纹、中心疏松、缩孔、偏析等。
缺陷严重者会影响轧制产品的力学性能和使用性能。
2、连铸板坯缺陷的分析2.1连铸板坯夹杂物的主要来源钢中夹杂物数量要少,钢中总氧要低,在钢中的夹杂物呈弥散分布而避免成链状串簇状分布(1)内生夹杂物:主要是脱氧产物。
其特点是溶解氧增加,脱氧产物增多。
(2)外来夹杂物:钢水与环境(空气、包衬、炉渣、水口等)作用下的二次氧化产物,其特点为夹杂物粒径大、组成复杂的氧化物、来源广泛、在连铸板坯中成偶然性分布、对产品危害大。
2.2连铸板坯表面裂纹缺陷连铸板坯裂纹包括表面裂纹(纵裂纹、横裂纹、网状裂纹)和内部裂纹(三角区裂纹、中心线裂纹)。
连铸板坯裂纹的形成是一个复杂冶金、物理过程。
是传热、传质、凝固和应力的相互结果。
带液芯的高温铸坯在连铸机运行过程中,各种力作用于高温坯壳产生变形,超过了钢的允许强度和应是产生裂纹的外因,钢对裂纹敏感性是产生裂纹的内因,而连铸机热工做状态和工艺操作是产生裂纹的条件。
211172579_连铸方坯的常见表面缺陷及控制

管理及其他M anagement and other连铸方坯的常见表面缺陷及控制康旭辉摘要:连铸方坯表面的质量直接影响材料轧制后成品的质量,而近年来,我国部分企业在连铸方坯生产的过程中,存在诸多的表面缺陷问题,不能确保生产的质量和效果。
基于此,本文分析连铸方坯常见表面缺陷问题,提出几点表面缺陷控制的建议和措施,旨在为增强连铸方坯的表面质量提供帮助。
关键词:连铸方坯;常见表面缺陷;控制全面掌握方坯缺陷的类型、形成机理和消除途径是方坯质量控制的关键。
目前,国内外钢铁企业在钢坯质量控制方面取得了可喜的成绩,并获得了大量的生产数据和实际操作经验。
全面提高方坯质量,对提高连铸方坯成品率、改善钢材质量、节能降耗、降低成本具有重要意义。
连铸钢属于直接浇注钢水的工艺。
它的出现从根本上改变了主导了一个世纪的钢锭开坯过程。
液态金属连铸钢的概念早在19世纪中叶就被提出。
1840年,美国的销售商获得了连铸铅管的专利。
1846年,转炉的发明者贝塞默使用水冷旋转双辊连铸机生产锡箔、铅板和玻璃板。
1872年,David提出了移动式结晶器连铸的概念。
1886年~1889年,提出了立式连铸机的设计方案。
1921年,皮尔逊提出了结晶器振动的概念,即结晶器振动使板坯和结晶器之间连续的相对运动。
1933年,连铸的先驱德国准噶斯人建造了第一台1700t/月振动结晶器立式连铸机。
20世纪30年代,第一个成功铸造铜铝合金的有色金属连铸应用于生产。
目前,部分企业在连铸方坯生产的过程中,方坯表面的质量波动幅度很高,存在脱方缺陷、凹陷,缺陷和渣沟缺陷等,不能确保整体结构表面质量符合标准要求,对特钢产品生产质量造成一定的危害,因此,在连铸方坯实际生产的过程中需结合具体表面缺陷问题的发生原因与实际情况,采用有效的措施进行控制,确保连铸方坯表面质量符合标准规范,为特钢产品高质量生产夯实基础。
1 连铸方坯的常见表面缺陷和发生原因1.1 渣沟缺陷与原因从实际情况而言,连铸方坯表面出现渣沟缺陷问题,轧制以后线材表面出现裂纹缺陷问题的发生存在直接联系,从表面观察可以发现坯件有纵向贯通性的沟状缺陷问题,具体是在连铸方坯的内弧部分分布,很小一部分会在侧弧的位置,采用跟踪性轧制12.5mm绞丝钢实验的方式,可以发现线材的表面存在裂纹问题。
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连铸坯主要表面缺陷类型
连铸坯主要表面缺陷有:深振痕、凹陷、裂纹等。
1、深振痕
连铸坯的振痕有凹陷形振痕、钩形振痕两种类型。
连铸坯振痕较浅时,一般不会对最终成品产生影响;振痕较深时,在振痕波谷处,由于受到的冷却强度较弱,铸坯皮下晶粒粗大,就可能成为连铸坯横向裂纹的根源。
影响振痕深度的因素主要有润滑方式、钢种成分、保护渣性能、结晶器振动模式等。
减小结晶器内钢液初始凝固坯壳的弯曲变形程度可以降低连铸坯的振痕深度。
2、表面凹陷缺陷
连铸坯的表面凹陷有横向凹陷和纵向凹陷两种类型。
横向凹陷的形成与结晶器内液位上升有关,当液位波动峰值超过渣圈时,带动渣圈下移,此时形成横向凹陷。
纵向凹陷是结晶器上部锥度太小和刚性的角部转动,使小偏离角凹陷形成,由于结晶器下部锥度太大,结晶器压向坯壳使凹陷增加,从而在宽面出现偏离角凹陷。
降低结晶器冷却强度,提高结晶器内凝固坯壳所受冷却强度的周向均匀性,防止结晶器液位波动过大,可以消除铸坯的表面凹陷缺陷。
3、表面裂纹缺陷
表面裂纹主要有横向裂纹、纵向裂纹、星型裂纹等。
结晶器内初始凝固坯壳厚度不均匀,在坯壳薄弱处产生应力集中,会产生纵向裂纹。
表面横裂纹一般出现在振痕波谷处。
星型裂纹一般在铸坯表面去除氧化铁皮或渣膜后才会发现,与铸坯表面吸收了结晶器的Cu,同时铸坯表面Fe的选择性氧化,使残存元素(Cu、Sn 等)残留,沿晶界渗透形成星型裂纹。
保证结晶器内初始凝固坯壳厚度的均匀性是控制纵向裂纹的关键。
控制横向裂纹的关键是降低铸坯振痕深度,避免铸坯在低温脆性区弯曲或矫直。
控制星型裂纹的关键是结晶器内壁状态是否良好,铸坯温度控制是否合理。