連鑄鋼方坯低倍組織缺陷評級圖

《連鑄鋼方坯低倍組織缺陷評級圖(YB 4002-91)》由中國標準出版社出版。

低倍組織是反映連鑄坯(或稱矩形坯)內(nèi)在質(zhì)量的一項重要內(nèi)容，特別是對于優(yōu)質(zhì)鋼連鑄坯尤為重要，均勻、致密的低倍組織是減少和杜絕鋼材內(nèi)在缺陷、提高鋼材使用性能的基礎(chǔ)保證。石鋼轉(zhuǎn)爐廠矩形坯連鑄機自2002年7月投產(chǎn)以后，在連鑄坯低倍組織控制上做了很多積極的探索，取得了較好效果 。

連鑄坯低倍缺陷主要缺陷

連鑄坯的低倍組織缺陷主要有以下幾種:縮孔、中心裂紋、皮下裂紋、中間裂紋、中心疏松、皮下氣泡、非金屬夾雜等。石鋼矩形坯低倍組織的缺陷主要表現(xiàn)為等軸晶帶薄且不均勻，柱狀晶發(fā)達，三區(qū)分界明顯的特點，斷面可見縮孔、皮下裂紋、中心和中間裂紋。

皮下裂紋:轉(zhuǎn)爐廠矩形坯皮下裂紋的分布具有一定的規(guī)律性，一般出現(xiàn)在靠近四角的寬面位置;有時裂紋處伴隨有局部凹陷。裂紋一般距表面5-10 mm。

中間裂紋:轉(zhuǎn)爐廠矩形坯中間裂紋的產(chǎn)生深度一般在距離表面15-20 mm處，表現(xiàn)為從激冷層沿枝晶方向生長發(fā)展，裂紋長度10-20 mm不等。

中心裂紋:中心裂紋的產(chǎn)生一般都伴隨著嚴重的中心縮孔和疏松，垂直于鑄坯表面。

連鑄坯低倍缺陷形成原因

(1)皮下裂紋的產(chǎn)生與結(jié)晶器變形、局部摩擦力過大、對弧不準、結(jié)晶器及二冷區(qū)冷卻不均勻、連鑄坯鼓肚及矯直應力過大等多種因素有關(guān)。從轉(zhuǎn)爐廠情況分析，噴嘴的嚴重堵塞造成冷卻不均、鑄坯出結(jié)晶器以后水冷卻和汽水霧化冷卻銜接不好，鑄坯表面出現(xiàn)溫度回升是產(chǎn)生皮下裂紋的主要原因。同時，鑄坯表面的凹陷產(chǎn)生的變形應力也會直接導致皮下的裂紋。

(2)中間裂紋主要是由于冷卻不均勻，出二冷區(qū)后鑄坯表面溫度回升產(chǎn)生熱應力，在拉坯和矯直時連鑄坯受的機械應力過大造成，柱狀晶發(fā)達也助長裂紋的發(fā)生。從轉(zhuǎn)爐廠中間裂紋產(chǎn)生的位置分析，裂紋的產(chǎn)生時間應該在二冷夾持段，而夾持段鑄坯表面溫度明顯低于正常溫度，特別是在噴嘴下方存在明顯的黑斑，說明夾持段冷卻過強或噴嘴的選型過大。鑄坯表面溫度的反復變化導致了裂紋的產(chǎn)生。

(3)中心裂紋的產(chǎn)生主要是由連鑄坯凝固末期心部鋼液凝固收縮產(chǎn)生的應力所致;連鑄坯鼓肚，二冷制度不當，矯直應力過大，鋼液過熱度高及氣體含量高都可能引起中心裂紋。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，矩形坯中心裂紋的產(chǎn)生和中心縮孔、疏松有著密切的關(guān)系，凝固收縮應力是產(chǎn)生中心裂紋的主要原因，同時由于拉矯機壓力偏大，在鑄坯中心通過拉矯未完全凝固的情況下，矯直應力也會造成中心裂紋。

(4)縮孔的產(chǎn)生一般是由于鋼液凝固時柱狀晶發(fā)達及局部柱狀晶搭橋，鑄坯中心最后凝固部分集中收縮而得不到鋼液補充所致。從轉(zhuǎn)爐廠鑄坯縮孔出現(xiàn)的部位說明二冷冷卻的上段冷卻強度過大，在后部凝固過程中鋼水不能及時補縮 。

(1)足輥區(qū)采用汽水霧化冷卻方式，使冷卻更為均勻，特別是能夠很好地解決與夾持段冷卻的銜接，是消除皮下裂紋的關(guān)鍵因素。

(2)二次冷卻區(qū)噴嘴的霧化狀態(tài)不良甚至堵塞，影響鑄坯低倍質(zhì)量的穩(wěn)定。

(3)鋼水質(zhì)量直接影響鑄坯低倍質(zhì)量的提高。

(4)設(shè)備原因引起的外應力作用于鑄坯會對鑄坯低倍的缺陷產(chǎn)生影響。

(5)二冷區(qū)各段冷卻強度的合理銜接是科學配水的基本依據(jù)。