船板鋼鑄坯中心偏析與軋板拉伸分層的研究.pdf

1、隨著鋼鐵行業(yè)和造船業(yè)的飛速發(fā)展,對鋼材質(zhì)量的要求不斷提高,尤其對具有優(yōu)良強(qiáng)韌性、可焊性、高表面質(zhì)量的船板鋼的需求不斷增長,對鋼材的內(nèi)部質(zhì)量的要求也逐漸苛刻。但是在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,大多數(shù)的船板鋼都存在著連鑄板坯中心偏析和鋼板拉伸分層的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響著船板鋼的生產(chǎn)。因此,對船板鋼中心偏析的研究和軋板拉伸分層的研究有著很強(qiáng)的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義,有利于指導(dǎo)鋼廠的生產(chǎn)。
　　 本論文以W鋼廠的船板鋼為依托,通過對W鋼廠船板鋼的中

2、心偏析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、進(jìn)行的低倍檢測分析,以及對熱軋板拉伸分層試樣的化學(xué)成分,工藝參數(shù)的統(tǒng)計(jì),以及形貌、組織和夾雜物分析,對船板鋼的中心偏析和鋼板拉伸分層的形成機(jī)理、影響因素進(jìn)行研究,得出如下結(jié)論。
　　 (1)發(fā)生高級別中心偏析的鋼水C含量較高,過熱度也較高。
　　 (2)中心偏析的形成機(jī)理主要有三種:凝固過程中柱狀晶越發(fā)達(dá),容易形成“晶橋”,鑄坯鋼液不能及時補(bǔ)充到心部；易偏析溶質(zhì)元素在凝固過程中不斷富集,最后富含溶質(zhì)的元

3、素才在中心凝固；鑄坯就會發(fā)生鼓肚變形,中心部位就會產(chǎn)生空穴,富含溶質(zhì)的鋼液吸入鑄坯心部。
　　 (3)發(fā)生拉伸分層的熱軋板的Mn含量、H含量和V含量高于未發(fā)生分層的熱軋板,而Nb含量低于未發(fā)生分層的熱軋板。
　　 (4)在熱軋板板厚的中心位置存在Mn偏析、帶狀組織、MnS夾雜物、Nb、Ti的碳氮化物等,這些因素是造成拉伸分層的直接原因。
　　 (5)發(fā)生拉伸分層的熱軋板,均熱段時間和出爐溫度略低于未發(fā)生分層的熱軋

4、板。
　　 (6)分層的形成機(jī)理:由于中心偏析的存在,在軋制過程中形成心部帶狀組織,帶狀組織的條帶分布具有取向性,帶狀組織的鐵素體與珠光體的晶界的界面能較低,當(dāng)鋼材受應(yīng)力作用時,帶狀組織間受晶界阻礙的可能性顯著降低；同時由于熱軋板板厚中心處的塑性MnS夾雜物、復(fù)合氧化物夾雜以及Nb、Ti的碳氮化物的存在,在軋制過程中容易形成微裂紋,使得板厚中心位置成為鋼板最薄弱的地方,在試樣拉伸檢驗(yàn)的過程中,微裂紋在帶狀組織間會迅速擴(kuò)展,從而形

5、成分層缺陷。
　　 建議采取以下措施來降低熱軋板發(fā)生拉伸分層的發(fā)生率。
　　 (1)將碳含量按中下限0.11％控制,將過熱度按中下限15℃左右控制。
　　 (2)盡量降低鋼中的H含量,將鋼中的Mn含量控制在1.41％左右,降低鋼中的V等合金元素的含量。
　　 (3)在軋制加熱過程中,盡可能保證均熱段均熱時間在35分鐘以上,提高加熱爐的均熱溫度,提高鑄坯的出爐溫度在1268℃以上。
　　 (4)在條