260mm×300mm连铸坯内裂纹的分析和改进工艺实践

通过控制钢中硫含量≤0．020％，不同炉次中间包钢水温度波动范围由25℃降至10℃。调整结晶器水量为190～200m^3／h，控制拉速0．55～0．75m／min，使20CrMnTiH、40Cr、GCr15等钢种260mm×300mm连铸坯的内裂废品率由0．30％降低到0．01％，基本消除了铸坯内裂纹。

连铸坯横向裂纹和偏析带形成原因的分析

２０ＭｕＳｉ、２０钢和４５钢铸坯内部裂纹与偏析带相互混杂分布在柱状品区。偏析带有较高的磷含量及ＭｎＳ夹杂。而这些ＭｎＳ夹杂在低倍酸蚀时由于选择腐蚀而造成了“裂纹”的假象，这些裂纹无法用超声进行预检。当轧制比在１５～２０时可基本消除这种缺陷。

圆钢纵裂分析

针对进口的45钢在连铸坯轧制大规格圆钢(≥160mm)时产生的纵向裂纹,借助扫描电镜,从裂纹形态等方面进行了观察和分析。结果表明,圆钢的裂纹内部有夹杂物,两侧有脱碳现象,裂纹末端沿铁素体偏析带延伸,偏析带内部也存在夹杂物。由此证实,原材料中存在的成分偏析带以及偏析带内的夹杂物是导致轧制后圆钢纵裂的根本原因。

风电法兰用钢内部裂纹失效分析

法兰用钢S355NL的冶金流程为100tUHP-EAF-LF-VD-φ650 mm和φ800 mm坯CC工艺。该钢锻造法兰后,在法兰中间部位存在单个点状和长条状缺陷,其主要原因为铸坯枝晶发达,在铸坯内存在间隙与疏松孔,间隙与疏松孔存在元素富集,在墩粗过程间隙与疏松孔未焊合,是裂纹产生的根本原因。客户墩粗加工温度与微合金化元素析出温度重叠,是裂纹未焊合继续扩展的原因。对末端电搅参数进行调整,优化二冷参数,控制枝晶程度,坯料锻造严控终锻温度,最终实现风电法兰探伤合格率超过99.9%。

热轧结构钢棒材内裂纹原因分析及工艺改进

针对某钢厂生产的低碳低合金结构钢棒材内部存在长约0.1~0.3 mm显微裂纹的问题,通过低倍组织检查、光学显微镜和扫描电镜观察等方法对低碳低合金棒材内部微裂纹进行了分析和研究,并提出了工艺改进措施。结果表明:低碳低合金钢棒材热轧后内部出现多个彼此不相连、无方向性、长度约0.1~0.3 mm的微裂纹,周围没有异常夹杂物等冶金缺陷,微裂纹沿带状组织的珠光体条带扩展,且珠光体条带周围分布着贝氏体、马氏体混合组织;成分偏析导致低碳低合金钢棒材中出现级别较高的带状组织,且带状组织周围存在贝氏体和马氏体混合组织,在发生较大塑性变形时更容易产生微裂纹;连铸时将过热度控制在20~30℃,电磁搅拌参数设置为200 A、2.0 Hz,二冷区比水量降低至0.41 L/kg,拉坯速度控制在1.2 m/min时,可从连铸坯的源头减轻带状组织;适当延长连铸坯在(1180±10)℃高温段保温时间至250~305 min,可改善成分偏析;热轧棒材入坑缓冷可以避免贝氏体、马氏体组织的产生。工艺改进后对热轧低碳低合金钢棒材进行无损探伤未再发现内裂纹缺陷,改善效果明显。

小方坯内裂纹漏钢形成机理及控制

采用金相显微镜和扫描电镜对螺纹钢典型内裂纹漏钢坯壳的形貌进行了观察分析,探讨了该类型漏钢的特征及演变过程。研究认为,杂质元素特别是硫的晶间偏析对钢的高温强度及裂纹路径的形成有着重要的影响;结晶器内,坯壳生长不均匀导致铸坯表面产生凹陷,对应位置坯壳厚度较薄,并诱发内裂纹形成;出结晶器后,薄弱的内裂纹处承受应力集中,发生裂纹扩展,情况严重时导致漏钢产生。通过降低钢中的S含量、调整浇铸工艺参数后,螺纹钢小方坯内裂纹漏钢发生率由6.32%降低到1.10%。