409L不锈钢连铸坯表层夹杂物试验研究

为研究409L不锈钢连铸坯表层夹杂物形貌、分布及类别,取样后逐次研磨1 mm后进行夹杂物检测,并将检测结果进行对比分析。发现夹杂物分布呈随机性分布特征、尺寸主要集中在2~5μm,在空间分布上呈现随着深度的增加夹杂物数量呈现递减、中间位置夹杂物数量较两端少、内弧侧数量略高于外弧侧的特征,连铸坯表层夹杂物主要为12CaO-7Al_(2)O_(3)及一定比例的氧化物及少量其他类别夹杂物。

连铸坯腐蚀性缺陷研究

连铸坯凝固过程中靠近铸坯内弧边缘位置产生部分不耐腐蚀的区域,表现为连铸坯和轧材酸洗时类似裂纹现象。经过对轧材进行低倍金相和扫描电镜检测发现,类似裂纹并非真正的裂纹,而是由于该位置不耐腐蚀产生的“伪裂纹”,在“裂纹”中存在MnS夹杂物。由于该位置耐腐蚀性与其他位置有差异,造成MnS以及周围钢基体优先腐蚀,产生腐蚀坑,宏观上为“裂纹”。

基于改进YOLOv7算法的连铸坯表面缺陷检测

针对连铸坯表面缺陷检测存在的参数量大、小目标检测效果较差、人工标注数据集质量的不稳定性等问题,提出了一种基于改进YOLOv7算法的连铸坯表面缺陷检测模型。首先,引入MobileNetv3 block模块轻量化主干网络,降低计算量,减少参数与复杂度;其次,融合双层路由注意力机制,实现更灵活的计算分配和内容感知;最后,使用WIoU损失函数替换原损失函数,使模型获得更好的泛化能力。改进后的模型检测精度达到了89.3%,角部横裂的检测精度提升了6.6%;权重文件大小减少为原来的56.5%,检测速度达到了98 fp/s。结果表明,所提出的算法参数量小、检测速度快、精度高,能够满足连铸坯表面缺陷在线检测工作需求。

采用连铸坯制造的P92钢管性能试验研究

为评估采用连铸坯轧制的P92钢管的性能,对几家钢厂提供的3支采用连铸坯轧制的P92大直径厚壁钢管进行理化检测、625℃高温持久强度试验等。结果表明:采用连铸坯轧制的P92钢管的各项理化性能满足相关标准要求,625℃、10万h外推高温持久强度为93.1 MPa,高于规范推荐值。因此,连铸坯P92钢管已具备工程应用条件,可降低产业链成本。

冷轧双相钢DP590的连铸坯角部横裂纹研究

冷轧双相钢DP590连铸坯角部横裂纹给冷轧产品的质量带来很大困扰,导致其后续连退产品边部出现夹渣、翘皮或裂纹等缺陷。通过对连铸坯角部横裂纹部位进行观察,发现角部横裂纹发生在连铸坯的振谷部位,横裂纹向铸坯宽面和窄面有一定的延伸,发生横裂纹的振谷通常是不规则振痕,其形貌带有横向的凹陷特征。通过连铸坯的枝晶侵蚀试验发现,连铸坯发生角部横裂纹的部位,二次枝晶间距大,裂纹处的连铸坯表面冷却速率显著低于正常的连铸坯表面,这说明连铸坯坯壳冷却均匀性需要改善。并且裂纹附近有明显异常粗大的枝晶间距,通过电子探针检测发现这些异常粗大枝晶间存在硫、锰的富集现象,说明这是凝固过程中枝晶间发生断裂,富集锰硫溶质的钢液补充形成的。结合浇铸的结晶器热电偶测量温度趋势,判断该型保护渣控制传热能力以及渣膜的稳定性不足。通过优化保护渣和提高铸坯拉速,消除了连铸坯凹陷和角部横裂纹。

65Mn钢连铸坯高温热塑性研究

采用Gleeble1500热模拟机对65Mn钢连铸坯在600~1 350℃高温力学性能进行测试,采用扫描电镜观察高温拉伸后的断口形貌和断口金相组织,分析断口断裂机理和不同温度下钢的应力-应变曲线、高温强度及热塑性。结果表明,65Mn第Ⅰ脆性区温度范围为T_(m)~1 294℃,第Ⅲ脆性区温度低于896℃,第Ⅰ脆性区断裂是由于晶界间有害杂质元素P、S、O等的富集,而第Ⅲ脆性区主要是由于奥氏体向铁素体转变区的两相区脆化导致。通过对钢的高温力学性能研究,为65Mn钢连铸坯表面及内部质量控制提供依据。

高强焊丝钢N2M2T连铸坯表面缺陷分析及工艺改进

针对某钢厂在冶炼N2M2T高强焊丝钢时,连铸坯表面出现的凹陷、角部深振痕裂纹及渣坑等表面缺陷,结合理论分析及现场实际生产情况,从保护渣理化性能、结晶器振动参数、一冷配水及钢中N含量等对铸坯表面产生的缺陷进行分析。结果表明,连铸坯产生的表面缺陷主要与保护渣理化指标、结晶器振动参数、钢中N含量有关,而与一冷配水关系不大。生产实践表明,通过将保护渣碱度从0.6提高到1.19,w[C]从13.51%降低到8.21%,粘度从0.666 Pa.s降低到0.156 Pa.s,结晶器振动参数偏斜率由0.15提高至0.20,振频公式由60+50 V调整为90+60V,钢中N含量控制在<50×10^(-6),连铸工序△N<7×10^(-6)等措施,N2M2T高强焊丝钢连铸坯的表面缺陷得到明显改善,铸坯合格率从85%提高到95%以上,为后续轧钢的稳定轧制提供了保证。

连铸坯表面质量缺陷成因分析及设备改进措施

本文深入探讨了连铸坯表面质量缺陷的成因,并对相关设备改进措施进行了详细分析。连铸作为钢铁生产中的关键环节,其坯件表面质量直接影响最终产品的性能和市场竞争力。文章首先分类介绍了裂纹缺陷(包括横向裂纹、角部裂纹、纵向裂纹)、振痕缺陷,以及卷渣夹杂、气孔、表面划伤等其他常见表面缺陷的成因机制。随后,从连铸设备角度出发,提出了针对结晶器及其振动系统、保护渣系统、冷却系统的优化措施。此外,还着重讨论了传热性能提升的策略,包括采用先进换热器材料、增加传热面积、优化流体流动方式及引入余热回收技术等。通过综合分析与实践验证,本文旨在为提升连铸坯表面质量提供理论依据和实用指导。

连铸坯浇铸过程中间裂纹的控制对策分析

在钢铁生产过程中,连铸是非常基础且重要的一个环节。但是,在钢铁连铸坯浇铸过程中,中间裂纹问题的出现却大幅度弱化了铸坯的使用性能,增大了后续加工过程中铸坯破损或断裂的几率。因此,如何在连铸坯浇筑过程中有效控制中间裂纹的产生,提高连铸坯浇筑质量,是生产过程中的质量控制关键点。基于此,本文对中间裂纹控制的必要性以及裂纹产生机理进行了分析,重点针对连铸坯浇铸过程中间裂纹的控制对策进行了详细的探讨,旨在促进钢铁行业的高质量发展,以供参考。

构筑成形工艺用高品质SA508‑3钢连铸坯试制

为满足构筑成形工艺用高品质SA508⁃3钢连铸坯开发需要,本研究突破了连铸板坯低硫、低磷与低氧纯净度控制的技术难点,通过长流程冶炼工艺,结合低拉速、低过热度以及铸坯凝固末端压下技术,实现了高纯净、高致密、高均质的250 mm厚SA508⁃3钢连铸坯技术开发。经低倍、化学成分及夹杂物检测分析,铸坯中只存在较轻的缩孔、疏松缺陷;钢中杂质元素:w(P)≤0.006%,w(S)≤0.0015%,w(T.O)≤0.0015%,w(H)≤0.0002%,碳含量波动≤0.03%;A,B,C,D和Ds五类夹杂物均≤1.0级,满足高品质核电锻件构筑成型用SA508⁃3钢的技术要求。

连铸坯三维测量多线结构光的中心条纹快速提取

在利用多线结构光系统对大尺度连铸坯进行三维测量的过程中,线结构光中心条纹的提取精度是影响三维测量精度的重要因素。提出了一种对传统灰度质心方法进行优化的多线结构光中心条纹提取方法。对连铸坯表面激光横截面不满足高斯分布的线结构光条纹,利用图像背景差分的方式去除环境噪声,并根据线结构光条纹与背景间的灰度变化信息确定线结构光的边界,同时提取线结构光的感兴趣区域。根据光条在梯度方向上的灰度积分比例计算灰度质心法的自适应灰度阈值,利用灰度质心方法处理感兴趣区域提取出光条中心点,最后结合附近半径为5个像素的邻域内所定位的中心点进行质心重提取,获得连铸坯表面光条的亚像素中心坐标。现场测量结果表明:对反射特性不均匀的连铸坯表面的激光条纹光条中心进行提取,最终连铸坯边缘轨迹点的三维测量结果标准偏差在2 mm以内,该方法具有精度高、速度快、鲁棒性强的特点。

22MnB5热成形钢连铸坯高温力学性能研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对22MnB5热成形钢连铸坯在600~1300℃温度范围内的高温力学性能进行了测试,借助扫描电镜观察了高温拉伸后的断口形貌。系统分析了形变温度对应力-应变曲线、高温强度及热塑性的影响。结果表明,22MnB5热成形钢连铸坯的高温拉伸过程是形变强化和动态软化共同作用的结果,高温强度随形变温度的升高而下降。22MnB5热成形钢连铸坯的第1脆性区在1250℃至熔点范围内,为S和P元素在枝晶间偏析导致晶界熔融所致。第3脆性区在650~750℃范围内,为奥氏体晶界BN析出和奥氏体→铁素体相变所致,加入Ti可使第3脆性区变窄且趋向较低温度区。在800~1200℃温度范围内22MnB5热成形钢连铸坯塑性良好,可为此类钢的连铸工艺制定提供参考,以减少铸坯裂纹缺陷的产生。

38CrMoAl合金钢连铸坯高温力学性能研究

采用Gleeble1500热模拟机对38CrMoAl合金结构钢连铸坯在600~1350℃温度范围内的高温力学性能进行了测试,借助扫描电镜观察了高温拉伸后的断口形貌,结合断口金相组织形貌观察分析了断口断裂机理,系统分析了不同温度下钢的应力-应变曲线、高温强度及热塑性情况。结果表明,38CrMoAl合金结构钢连铸坯在高温温度区域发生了动态再结晶,增加了软化的作用,钢的塑性迅速提高,未发现第Ⅰ脆性区,第Ⅲ脆性区为600~1089℃,主要是由于AlN第二相粒子沿晶界析出和奥氏体向铁素体转变优先在晶界处析出了薄膜状α铁素体导致。通过对钢的高温力学性能研究,确定了易发生裂纹缺陷的脆性温度范围,为制定连铸二次冷却过程各种工艺参数提供了重要基础依据。

连铸坯偏析对高碳钢盘条组织和力学性能的影响

对高碳钢的连铸坯和热轧盘条的力学性能、组织偏析进行了检测。结果表明:连铸坯内弧侧存在碳偏析,热轧盘条存在局部偏析斑、且存在网状渗碳体,热轧盘条易发生脆性断裂。通过优化拉速、比水量及拉矫机压下量等参数,使连铸坯内弧侧碳偏析由1.10降低至1.04,热轧盘条局部偏析斑和网状渗碳体得到消除,力学性能合格率由62.3%提高到99.3%。

25MnSiV矩形连铸坯疏松缩孔模拟研究

建立了25MnSiV矩形连铸坯凝固组织数学模型,研究了拉速、过热度、二冷区给水量对连铸坯疏松缩孔的影响规律。结果表明,提高拉速和过热度均会增加铸坯疏松缩孔比例,而增加二冷区给水量能降低铸坯疏松缩孔比例,最佳工艺参数分别为拉速1.0 m/min、过热度20℃、二冷区给水量为最大给水量的60%。

连铸坯非金属夹杂物产生及工艺控制

针对新天钢联合特钢冷轧用高品质带钢重皮质量缺陷的原因,对钢中非金属夹杂物的来源进行系统研究和分析,并对转炉工序、精炼工序、连铸工序进行优化和改进,降低了钢中夹杂物的含量,尤其大型夹杂物数量,夹杂物级别由3.5级降低到1.0级,使钢水洁净度得到有效提高,解决了夹杂物含量高和铸坯表面缺陷造成的轧材缺陷问题。

含0.029%铌F40MnVS钢连铸坯微米级大颗粒NbC特征及生成机理研究

针对铌微合金化(加0.029%Nb)F40MnVS非调质钢(220 mm×260 mm)连铸坯中含铌相进行研究,结果表明:F40MnVS钢连铸坯中可见较多微米级大颗粒NbC相(/%:80~94Nb, 1.2~7.1V,1.6~17.1Ti)。大颗粒NbC分布在枝晶间,其形貌可呈块状、长条状或与钢基体的共晶形态,部分依附于硫化物存在。在连铸坯边部NbC多在5μm以下,形貌以点状居多;连铸坯中间及心部NbC可达数十微米,多为细长条。这些大颗粒NbC相在热轧材中仍然存在。依据Thermo-Calc计算结果,钢液凝固末期,当固相率达到0.961时,NbC可在元素富集的钢液中析出,其成分存在Ti可能是与先析出的TiN成分互溶的结果;通过将轧前铸坯加热温度提高至1200℃,可明显降低大颗粒NbC的尺寸。

轴承钢矩形连铸坯偏析的改善实践

主要研究了连铸二冷水冷却强度和轧制工艺对连铸坯框形偏析的影响。结果表明,通过连铸二冷水冷却强度的提升,可以使得连铸坯的中心等轴晶区域的占比减小;同时通过轧制工艺的优化,控制连铸坯宽面和窄面不同的轧制变形方式,并在精轧进行认面轧制,使得中心偏析框趋近于正方形,降低零件在热处理过程中的变形,还能提高钢材力学性能的各向同性。

连铸坯缺陷对棒材成品质量影响的模拟试验研究

随着钢铁技术的不断发展,终端用户对棒材产品质量的要求也越来越严格。然而,棒材生产工艺线流程较长,其影响因素众多,如何快速找到影响棒材质量控制因素,是摆在各大炼钢厂面前的一个难题。基于此,通过人工模拟不同深度和种类的铸坯典型缺陷,并跟踪轧制过程,摸索出铸坯缺陷与轧后棒材表面缺陷的对应关系,借助微观观察,确定了显微特征与宏观形貌的对应关系,分析了铸坯生产工艺及影响因素,指出了工艺优化方向,为连铸坯表面原始缺陷控制、热轧圆钢表面缺陷控制以及热轧圆钢缺陷判定提供依据。

轴承钢GCr15连铸坯渣沟缺陷控制实践

某炼钢厂利用连铸方坯在生产200 mm×200 mm GCr15轴承钢时,发现铸坯表面断断续续地出现纵向渣沟缺陷,对此类缺陷进行取样,并进行相关检测分析与工艺排查。结果表明:结晶器保护渣理化性能不合理引起的铸坯表面润滑不良是造成高碳铬GCr15铸坯渣沟的主要原因。通过调整保护渣关键理化指标,确保结晶器内铸坯的良好润滑效果,经过长期实践验证,有效预防了连铸坯表面渣沟缺陷的发生。