济钢中厚板板坯裂纹成因及解决措施

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板坯中心裂纹的形成原因及控制措施

板坯中心裂纹的形成原因及控制措施作者：张明国张菁文张尔康来源：《科技视界》2014年第22期【摘要】近来，济南钢铁集团炼钢厂连铸生产中频繁出现中心裂纹，严重影响铸坯质量。

本文根据铸坯结晶凝固过程应变理论及生产实践，就中心裂纹的形成原因及影响因素进行探讨，并提出有效的改进措施。

【关键词】板坯中心；裂纹；连铸生产0 前言铸坯中心裂纹在轧制过程中不能焊合，在钢板的断面会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制过程中还会出现断带事故，给成品材的轧制和使用带来不利影响。

济钢集团总公司120t炼钢区域1号铸机自投产以来，生产一直稳定顺行，铸坯设计厚度200mm的占70%，厚度270mm铸坯占30%，但随着济钢对厚规格产品开发的加快，铸机基本全部生产270mm铸坯，铸机扇形段负荷增大，近年以来铸坯中心裂纹非常严重，产生了大量的废品。

本文结合生产实践，从连铸设备和工艺两方面对板坯中心裂纹的形成原因、影响因素等进行探讨并提出改进措施。

1 连铸机状况2 中心裂纹成因分析铸坯裂纹的形成是传热、传质和应力相互作用的结果。

带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。

铸坯是否产生裂纹决定于钢的高温力学性能、凝固冶金行为和铸机设备运行状态。

板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚、中心偏析和凝固收缩产生的。

3 控制中心裂纹的对策3.1 控制良好的铸机设备运行状态钢的高温力学性能与铸坯的裂纹有直接关系，铸坯凝固过程中固液界面承受的应力（如热应力、鼓肚力、矫直力等）和由此产生的塑性变形超过允许的高温强度和临界应变值，则形成树枝晶间裂纹，柱壮晶越发达，越有利于裂纹的发展。

因此要减少铸坯产生裂纹的几率，就必须使作用在铸坯上的应力总和最小，减小应力有效的办法是使铸机设备处于良好的运行状态。

3.1.1 制定严格的铸机使用状况标准3.1.2 加强弯曲段、矫直段的维护辊道和框架在浇铸过程中受较大矫直力和钢水静压力作用，易产生变形，因此对弯曲段和矫直段进行重点维护，根据计算机监控铸机开口度变化情况，指导铸机有计划的检修，确保铸机设备具有可靠精度值。

45钢中厚板边部裂纹的原因与控制措施

45钢中厚板边部裂纹的原因与控制措施45钢中厚板边部裂纹的原因与控制措施边裂是45钢中厚板的主要质量缺陷之一，会制约产量和质量的提高，影响企业效益。

分析认为边部裂纹缺陷主要由板坯皮下气泡和角部横裂纹造成的。

即：1、45钢的的原板坯边部存在气泡，因为板坯中的气泡在加热和轧制过程中无法愈合，可形成板材边部裂纹。

2、板坯的角裂纹与钢中铝和氮含量、结晶器锥度、二冷有关。

具体原因：1）钢中铝、氮含量铝会对热塑性产生危害，特别是铝和氮同时存在是，生产的AlN 在奥氏体晶界沉淀而降低钢的热塑性，增强裂纹敏感性。

因此有效控制钢中氮、铝元素含量很有必要。

2）结晶器锥度若锥度过大，会造成结晶器对坯壳的挤压，同时窄面铜板挤压宽面坯壳导致纵向凹陷产生，并使角部过冷产生角部纵裂纹。

3）二冷二冷工艺对减少横向裂纹很重要，如果在低塑性区进行板坯弯曲或矫直就会导致横裂纹。

为此解决45钢中厚板边部裂纹问题，应按如下操作：1、控制皮下起泡1）控制外来气体进入钢液。

保证原材料清洁干燥（w(H2O)≤0.5%），强化中包烘烤，调整塞棒、滑板、水口之间氩气流量为3-5L/min。

2）优化钢水脱氧工艺控制钢中w(S)≤0.015%,以提高钢的高温韧性；调整LF炉渣成分控制范围，w(SiO2)=8-12%、w(CaO)=48-55%、w(Al2O3)=20-35%、w(FeO) ≤1.0%,白渣操作。

2、控制角裂1）控制铝、氮含量将弱吹氩时间设定为5-10min,减少氮含量。

控制成品w(Als) ≤0.015%,减少因Al与N 结合形成的皮下横裂纹几率。

2）调整结晶器锥度将结晶器窄面锥度适当调小，减少铸坯凝固收缩时与结晶器产生的摩擦力。

3）优化二冷配水调整二冷配水，适当降低二冷水总量，并调整水量在各区域的分配，使得板坯通过矫直区时避开脆性温度区间。

济钢Q370qE钢板表面裂纹缺陷原因分析

第１９卷第！期
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宽厚板
ＷＩＤＥＡＮＤＨＥＡＷＰ】胍
Ｖｏ／．１９。Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１３
３２。２０１３年２月
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技术讨论・
济钢Ｑ３７０ｑＥ钢板表面裂纹缺陷原因分析
蚀试样４０Ｓ，用超声波清洗试样５ｍｉｎ，利用喷碳
键因素之一，而大纵裂、小纵裂、横裂纹等钢板表面裂纹是其中最主要、最常见的缺陷。济钢采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、透射电镜及热模
ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｒａｃｋ，Ｓｌａｂ，Ｒｏｌｌｉｎｇ
０前言钢板表面缺陷是影响钢铁企业产品质量的关
连铸坯断面近表面经过研磨，采用碳膜复形法制备透射电镜试样，利用２％硝酸酒精溶液腐
ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｃｒａｃｋｓｆｏｍｅｒｄｏｎｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｕｒｆａｃｅｂｙｍｅｎｓａｏｆｍｅｔａｌｌｏ￣ａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｃａｓｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｏｎｒｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｅｎｅｒｇｙｓｅｃｐｔｒｏｍｅｔｅｒａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｒａｉｓｅｓｔｈｅ

中厚板生产中的钢板缺陷及消除这些缺陷的措施

中厚板生产中的钢板缺陷及消除这些缺陷的措施钢板的缺陷是指影响钢板的使用性能，产品标准要求不允许存在的缺陷，主要有：（1）分层。

这种缺陷主要是由于原料中有气泡、缩孔、夹杂等，而在轧制时又未使之焊合，而形成分层。

通常分层要剪切清除。

（2）气泡。

由于原料中存在气泡，在轧制时气泡未焊合，而且中间还充有气体，使得轧后钢板表面有圆包出现。

这种缺陷需要切除。

（3）夹杂。

夹杂分为内部夹杂和表面夹杂。

产生原因是原料中带有非金属夹杂物，或者将非金属杂物等压入钢板表面。

对于面积较小，深度较浅者可以通过清理修磨消除，严重者必须切除。

（4）发纹。

发纹是指钢板表面细小的裂纹。

其产生原因是原料的皮下气泡在轧制过程中未焊合，而在钢板表面形成细小发纹。

由于钢板中气泡未焊合所形成的发纹则需切除。

（5）裂纹。

在轧制过程中，原料中的气泡破裂，内表面暴露氧化，轧后在钢板表面形成裂纹。

原料清理时，由于沟槽过深也有可能形成裂纹。

如果裂纹较浅，可以修磨清除，否则则需切除。

（6）结疤。

产生结疤的原因是由于原料表面质量不好，或原料表面原有的结疤没有彻底清除所致。

轻微者可以通过修磨清除，严重者则需切除。

（7）凸包。

在钢板表面形成有周期的凸起。

其产生原因是轧辊或矫直辊表面破坏，形成凹坑所造成。

如果凸包轻微，可通过修磨清除，而严重时则为不合格产品。

（8）麻点。

麻点是指在钢板表面形成的粗糙表面。

产生原因是由于加热时燃料喷溅侵蚀表面或者是氧化严重而形成的粗糙平面，轻微者可以修磨，严重者则需切除。

加热时应控制好加热炉温度波动与喷油量均匀，防止氧化严重，并加强除鳞。

（9）氧化铁皮压入。

在轧制时由于氧化铁皮没有清除干净，而被压入钢板表面，形成粗糙的平面。

为防止氧化铁皮压入，要加强清除氧化铁皮。

较轻微的氧化铁皮压入可以通过修磨清除，而严重影响质量时则要切除。

（10）划伤。

钢板的划伤是指在钢板的表面留有深浅不等的划道。

纵向划伤多为辊道、导板等部位的不光滑棱角刮伤。

连铸板坯三角区裂纹成因分析及改进措施_修立策

第17卷第5期2007年5月中国冶金 China M etallurg y V o l .17,N o .5 M ay .2007作者简介:修立策(1971-),男,大学本科,工程师; E -mail :n ew new sky @ ; 修订日期:2006-12-20连铸板坯三角区裂纹成因分析及改进措施修立策(济南钢铁集团总公司第三炼钢厂,山东济南250101)摘　要:通过对铸坯的低倍检验和三角区裂纹部位的电镜扫描,分析了连铸板坯三角区裂纹的类型和成因;提出了从钢水成分、二冷配水、驱动压力、轻压下、支撑段等方面的改进措施。

其结果表明,钢中硫和铸坯的支撑段是影响三角区裂纹的主要因素。

具体措施的实施,使三角区裂纹的发生率和级别大幅度下降。

关键词:连铸板坯;三角区裂纹;支撑段;硫;低倍检验中图分类号:T F777.1 文献标识码:A 文章编号:1006-9356(2007)05-0057-04Formation Mechanism and Control of Triangular Area Crack ofContinuous Casting SlabXI U Li -ce(N o .3S teel M aking P lant ,Jinan Iro n and S teel Co .Ltd ,Jinan 250101,Shando ng ,China )Abstract :T he ty pe a nd for ma tion of the triangula r area cracks o f the continuous casting slab we re analyzed though macro examination and scanning the cracks by SEM .T he measures to reduce the triangula r ar ea cracks wer e put fo rw ard including steel co ntent ,secondar y cooling w ater ,drive pressure ,sof t reductio n and suppo r t segments .Results sho w tha t the sulfur content of steel and suppo rt seg ment w as the main influencing facto rs o f the triang ular area cracks .Af te r adopting the improv eme nt measure s ,the rate and level of the triangula r a rea cracks ar e obvious -ly descended .Key words :continuo us cast slab ;triang ular ar ea crack ;suppor t seg ment ;sulfur content ;macro examination 济钢第三炼钢厂1号铸机为直结晶器多点弯曲、多点矫直的直弧形板坯连铸机,冶金长度34.2m ,支撑段由1个弯曲段和14个扇形段组成;扇形段7～14段设智能轻压下技术;其生产断面为(200、270)m m ×(1200～2100)m m ,主要生产断面为200m m ×2100mm 和270mm ×2100mm 。

建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施

建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施钢结构作为建筑工程中重要的材料之一，广泛应用于不同类型的建筑物中。

然而，在钢结构的生产和施工过程中，焊接裂纹是一个常见的问题，会导致结构的强度和稳定性受到影响，甚至可能引发严重的事故。

因此，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取防止措施，对于保障钢结构的安全性和可靠性具有重要意义。

钢结构焊接裂纹的产生机理主要有以下几个方面：
1. 材料缺陷：焊接过程中，如果钢材本身就存在缺陷，比如孔洞、气孔、裂纹等，容易在焊接过程中扩大，形成焊接裂纹。

2. 焊接过程中的热应力：钢材在焊接过程中会受到热应力的影响，会产生变形和应力集中的问题。

如果应力集中过于严重，就会导致焊接裂纹的产生。

3. 焊接参数不当：焊接参数的选择不当，比如电流、电压、焊接速度等不合理，容易导致焊接温度不均匀，从而引发焊接裂纹。

为了防止钢结构焊接裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择质量好的材料：在选材的过程中，应选择质量好的钢材，尽可能避免存在缺陷的材料被用于焊接。

2. 确定合理的焊接参数：在焊接过程中，应根据钢材的材质和焊接方式确定合理的焊接参数，保证焊接温度均匀，减少应力集中的问题。

3. 采用预热和后热处理技术：在焊接前进行预热，可以减少焊接过程中的热应力，从而避免焊接裂纹的产生。

在焊接后进行后热处
理，可以降低残余应力，进一步保证结构的稳定性和安全性。

总之，了解钢结构焊接裂纹的产生机理，采取有效的防止措施，对于确保建筑物整体的安全性和可靠性具有重要意义。

中厚板厚度中心处裂纹分析与控制

２００９年后尽管采取了所有能采取的措施，但探伤合格率依然在９５％以下，尤其是２０１０年上半年１
铸机生产的２７０ｍｍ厚度的坯料轧制钢板的探伤合
钢中的氢含量要明显高于ＲＨ处理。尽管Ａ坯料
（ＶＤ处理）低倍质量要明显优于Ｂ坯料（ＲＨ处理），
对以上两种坯料分别送３５００轧机和４３００轧机
斟８０蜒
司 Ⅱ
７０
６０
Байду номын сангаас
热送
缓冷２４ｈ缓冷４８ｈ缓冷７２ｈ
－
进行轧制对比，轧制工艺按照质量计划执行，不进
行人工分类干预，并统计一次探伤合格率（热处理前），轧制结果见表４。
夹杂物
Ａ坯料Ｂ坯料
３５４３１８３０
０４１５８１３８６１１
图５探伤合格率与低倍质量的关系
９Ｏ
４１６６８１２０１０００８４１６０
格率下降到８１．１％。在铸坯质量改善、道次压下率
提高、实施真空处理等关键措施的情况下，探伤不合的问题依然严重存在，因此有必要进一步查找影
料（Ｂ坯料），而两种坯料工艺上的最大差别只是Ａ坯料走ＶＤ工艺，而Ｂ坯料是走ＲＨ工艺。真空处理

钢板表面裂纹原因分析及控制措施

钢板表面裂纹原因分析及控制措施摘要：本文针对某单位钢板表面出现裂纹的问题，通过对缺陷钢板取试样进行金相检测分析，造成钢板表面裂纹的主要原因是结晶器液面波动大铸坯振痕深，Nb的氮化物和碳化物从铸坯晶界析出，铸坯矫直时表面温度在脆性温度区容易产生裂纹，冬季铸坯热送冷却过强造成裂纹扩大。

并制定了控制结晶器液面波动范围、优化合金、改善铸坯冷却和铸坯缓冷的措施，降低铸坯表面裂纹发生的概率。

关键词：钢板；表面裂纹；铸坯冷却1前言钢板表面裂纹是最常见的中厚板缺陷之一，不仅影响其物理性能，而且在使用过程中钢板裂纹缺陷延伸，给客户带来较大的麻烦。

表面裂纹有表面星状裂纹、边部裂纹、纵向裂纹和横向裂纹等，产生原因除了轧制控制不当外，还有铸坯材质自带裂纹缺陷，在轧制过程中遗留到钢板上。

国内外许多冶金工作者对钢板表面裂纹做了大量研究工作，也取得了很多效果[1-3]。

本文以某公司生产的中厚板表面裂纹为研究对象，通过对裂纹部位取样金相检验和铸坯扒皮检查，分析出了产生裂纹的原因，并制定了对应的措施。

该公司钢板的生产流程是钢水从转炉到精炼炉，从精炼炉到连铸机浇注成铸坯，铸坯送到中厚板进行轧制成一定规格的钢板。

2试验过程2.1宏观检测检测牌号Q355B厚度200mm的钢板，在距边部200mm-300mm处分有多出裂纹缺陷，取样酸洗后缺陷较明显，呈多个舌头状，根部与钢板基体相连。

宏观形貌见图1。

图1 试样宏观形貌2.2金相检验取与轧制垂直截面 (与裂纹方向垂直) 试样进行分析，裂纹由表面向钢板内部延伸 210um，后沿与表面平行继续延伸，裂纹缺陷附件可见大量二次氧化颗粒。

内部组织为铁素体和珠光体，晶粒度8.5级，缺陷处组织铁素体、珠光体和部分贝氏体，裂纹缺陷处空间明显脱碳。

见图2、图3、图4所示。

图2 试样组织照片（50X）图3 试样组织照片（100X）图4 试样组织照片（500X）2.3铸坯扒皮分析对裂纹钢板对应铸坯表面扒皮，扒皮深度2mm-5mm处有表面横向微裂纹，铸坯宽度方向四分之一位置较多。

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Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１３
Ｖｏ１．３２．Ｎｏ．４
文章编号：２０９５— ２２９５（２０１３）０４— ０３４７— ０５
济钢中厚板板坯裂纹成因及解决措施
辛瑞峰，董方，李常学
（１．内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头０１４０１０；２．济钢集团有限公司中厚板厂，山东济南２５０１０１）
ｐｌａｔｅｓｌａｂｉｎＪｉｎａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐｗｅｒｅｔｒａｃｋｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｓｕｃｈａｓｔｈｅｒｅａｓｏｎ —
ＹＰｌａｔｅＰｌａｎｔｏｆＪｉｎａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｄｉｕｍａｎｄｈｅａｖｙｐｌａｔｅ，ｃｒａｃｋ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃａｓｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｍｏｌｄ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ
ＸＩＮＲｉｕ— ｆｅｎｇ，ＤＯＮＧＦａｎｇ，ＬＩＣｈａｎｇ — ｘｕｅ（１．ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＳｃｈｏｏｌ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｅｄｉｕｍａｎｄＨｅａｖ —
关键词：中厚板；裂纹；保护浇注；结晶器；连铸工艺
中图分类号：Ｔｆｖ７７７．１文献标识码：Ａ
摘
要：通过对济钢降低中厚板板坯裂纹率攻关实践，对一号铸机厚板线钢板生产中出现的表面裂纹问题进行了
跟踪调查、统计、分析，并对裂纹成因和改善措施进行了综述，采取合理控制各工序生产技术指标、浇注过程全程保护、优化结晶器及连铸工艺参数等技术改进后，中厚板板坯裂纹显著降低，２０１１年上半年至下半年平均裂纹率由１．３９２％降低至０．８７７％，年效益增加约３２４万元．
ｔａｌｌｉｚｅｒａｎｄｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｅｒｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｒａｃｋｒａｔｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｏ０．８７７％ｆｒｏｍ１．３９２％ｉｎｔｈｅｉｒｆｓｔ
ａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌＯｎｐｒｏｄｕｃｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｅａｃｈｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｆｕｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｒｙｓ —
２０１３年ｌ２月第３２卷４期
内蒙古科技大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＣａｕｓｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｏｎｃｒａｃｋｓｏｆｐｌａｔｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｃｒａｃｋｓｉｎｐｌａｔｅｓｌａｂｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｃｒａｃｋｓｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆ