中碳高锰钢铸坯纵裂原因分析及工艺优化
发布时间：2021-08-03 02:21
针对中碳高锰钢大方坯容易出现表面纵裂纹的问题,采用扫描电镜对裂纹形貌进行观察,利用能谱分析仪对裂纹微区成分进行分析。根据钢种成分用热力学理论分别计算AlN和TiN析出温度,采用热力学模拟软件Thermo-Calc,模拟计算冷却过程相变,为分析连铸坯纵裂提供理论依据。制定工艺优化措施,对钢液进行钛合金化处理,LF离站加入0.040%的w（Ti）;真空处理降低钢水中w（N）至0.005%～0.008%;连铸结晶器宽面和窄面的冷却水量分别由850、700 L/min降为750、650 L/min,二冷水量由0.20 L/kg降为0.17 L/kg。通过以上措施,使中碳高锰钢连铸坯纵裂纹得到消除。
【文章来源】：炼钢. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
中碳高锰钢连铸坯、轧制时和缓冷后的裂纹
为研究裂纹形成的原因,在连铸坯上对典型裂纹缺陷取样分析,取样示意图见图2。对裂纹处进行扫描电镜分析,并选取其中4个区域进行能谱分析,扫描电镜形貌及对应能谱分析结果见图3和表3。由表3看出,在裂纹区域存在一定量AlN析出物。2.1 AlN析出热力学计算
表3 试样裂纹内部及周围化学成分(wB)Table 3 Chemical composition in and near cracks of sample analyzed by EDS% 图3中区域 C N Al P Fe Mn Si Cr 1 5.32 6.25 11.58 0.032 59.84 0.85 3.31 0.29 2 9.29 7.82 13.94 0.027 55.49 0.93 2.01 0.58 3 10.28 5.61 10.94 0.056 60.28 1.67 0.97 1.24 4 11.06 4.94 9.57 0.046 54.28 1.38 0.56 1.16表4 钢液中各元素活度相互作用系数Table 4 Activity interaction coefficient of each element in steel e i j C Cr Si S P Al Mn Ca Ti N O C 0.140 -0.024 0 0.080 0.046 0.051 0.043 0 -0.120 -0.097 -0.044 -0.34 Al 0.091 0.012 0 0.056 0.030 0.045 0.045 0 0.035 -0.047 0.004 -0.058 -1.98 O -0.436 -0.045 9 -0.131 -0.133 0.070 -1.170 0 -0.021 -310.000 -0.600 -0.20 N 0.130 -0.047 0 0.047 0.007 0.045 -0.028 0 -0.020 0 -0.530 0 0.05 Ca -0.34 0.020 0 -0.097 -132.000 4.000 -0.072 0 -0.100 -0.002 -780.00 Mg -0.24 0.050 0 -0.090 -1.380 -0.120 0 -0.510 -289.00 Si 0.180 -0.000 3 0.107 0.056 0.110 0.058 0 0.002 -0.067 1.230 -0.23 Ti -0.190 0.015 8 -0.025 -0.110 -0.064 0.003 7 -0.043 0.013 -1.800 -1.80 S 0.110 -0.010 0 0.063 -0.028 0.029 0.035 -0.026 -269.000 -0.072 -0.27
【参考文献】：
期刊论文
[1]合金钢大方坯连铸坯表面质量控制技术[J]. 巩飞,董大西,陈良勇,高晗,李国栋,李荣祥. 连铸. 2013(02)
[2]R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺优化[J]. 季克进,陈继红,陈君,王品,刘高丽. 特殊钢. 2009(06)
[3]中碳钢高温力学和冶金行为[J]. 孙彦辉,倪有金,许中波,蔡开科. 北京科技大学学报. 2009(06)
[4]连铸宽板坯表面纵裂纹的成因及预防措施[J]. 侯葵,马立军,邓志勇. 连铸. 2008(04)
[5]430不锈钢中TiN的形成和析出机理研究[J]. 施晓芳,成国光. 炼钢. 2008(04)
[6]连铸板坯表面纵裂纹原因分析及控制措施[J]. 修立策. 炼钢. 2007(03)
[7]含铌、钛船板钢中板表面微裂纹研究[J]. 吴巍,王春怀,干勇,何宇明,朱斌. 钢铁. 2002(07)
[8]连铸坯表面凹陷和纵裂分析[J]. 刘明华,刘正,王海川. 炼钢. 2000(06)
[9]唐钢连铸坯表面纵裂的研究[J]. 杨桂荣. 炼钢. 1999(03)
[10]连铸板坯纵裂纹综述[J]. 袁伟霞. 炼钢. 1997(05)
硕士论文
[1]高强度螺栓钢夹杂物控制技术研究[D]. 邓志银.东北大学 2011
本文编号：3318731
【文章来源】：炼钢. 2020,36(04)北大核心
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【部分图文】：
中碳高锰钢连铸坯、轧制时和缓冷后的裂纹
为研究裂纹形成的原因,在连铸坯上对典型裂纹缺陷取样分析,取样示意图见图2。对裂纹处进行扫描电镜分析,并选取其中4个区域进行能谱分析,扫描电镜形貌及对应能谱分析结果见图3和表3。由表3看出,在裂纹区域存在一定量AlN析出物。2.1 AlN析出热力学计算
表3 试样裂纹内部及周围化学成分(wB)Table 3 Chemical composition in and near cracks of sample analyzed by EDS% 图3中区域 C N Al P Fe Mn Si Cr 1 5.32 6.25 11.58 0.032 59.84 0.85 3.31 0.29 2 9.29 7.82 13.94 0.027 55.49 0.93 2.01 0.58 3 10.28 5.61 10.94 0.056 60.28 1.67 0.97 1.24 4 11.06 4.94 9.57 0.046 54.28 1.38 0.56 1.16表4 钢液中各元素活度相互作用系数Table 4 Activity interaction coefficient of each element in steel e i j C Cr Si S P Al Mn Ca Ti N O C 0.140 -0.024 0 0.080 0.046 0.051 0.043 0 -0.120 -0.097 -0.044 -0.34 Al 0.091 0.012 0 0.056 0.030 0.045 0.045 0 0.035 -0.047 0.004 -0.058 -1.98 O -0.436 -0.045 9 -0.131 -0.133 0.070 -1.170 0 -0.021 -310.000 -0.600 -0.20 N 0.130 -0.047 0 0.047 0.007 0.045 -0.028 0 -0.020 0 -0.530 0 0.05 Ca -0.34 0.020 0 -0.097 -132.000 4.000 -0.072 0 -0.100 -0.002 -780.00 Mg -0.24 0.050 0 -0.090 -1.380 -0.120 0 -0.510 -289.00 Si 0.180 -0.000 3 0.107 0.056 0.110 0.058 0 0.002 -0.067 1.230 -0.23 Ti -0.190 0.015 8 -0.025 -0.110 -0.064 0.003 7 -0.043 0.013 -1.800 -1.80 S 0.110 -0.010 0 0.063 -0.028 0.029 0.035 -0.026 -269.000 -0.072 -0.27
【参考文献】：
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[10]连铸板坯纵裂纹综述[J]. 袁伟霞. 炼钢. 1997(05)
硕士论文
[1]高强度螺栓钢夹杂物控制技术研究[D]. 邓志银.东北大学 2011
本文编号：3318731
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