中碳合金鋼板縱裂紋研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鋼在建筑、船舶、輸油等行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，但鋼板在生產(chǎn)過程中，有些批次表面出現(xiàn)縱裂紋缺陷，縱裂紋使鋼板不合格率升高。鋼板裂紋是生產(chǎn)過程中最難解決的質(zhì)量問題之一。對于微小的裂紋，工業(yè)上可以通過修磨的方法進行消除，但修磨量的增加嚴重降低了生產(chǎn)效率，同時也增加了經(jīng)濟成本，降低了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。某鋼廠中碳合金鋼板縱裂紋問題比較嚴重，近年來該廠對縱裂紋控制進行了多方面的研究，取得了一定的效果，但是并沒有從根本上降低表面裂紋

2、率，本文針對中碳合金鋼鋼板表面出現(xiàn)的縱裂紋缺陷問題，結(jié)合生產(chǎn)線的工藝技術(shù)、生產(chǎn)流程，對中碳鋼板裂紋的產(chǎn)生原因、影響因素及控制措施等方面進行了系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果如下：
　　對大量Q345鋼板缺陷進行統(tǒng)計對比研究發(fā)現(xiàn)，鋼板缺陷主要為表面小縱裂紋，利用金相顯微鏡、掃描電鏡SEM及EDS能譜對Q345鋼板縱裂紋的橫截面進行研究表明，裂紋附近都發(fā)現(xiàn)了大量的氧化圓點，這些氧化物圓點是內(nèi)氧化的結(jié)果。氧化圓點顆粒較大，數(shù)目較多，氧化層較厚，所以

3、這些氧化圓點應(yīng)該在軋制前鑄坯在加熱爐中加熱和保溫過程中形成的。兩條裂紋附近都發(fā)生了不同程度的脫碳。說明鑄坯裂紋在進入加熱爐之后又發(fā)生氧化和脫碳，從而形成氧化圓點和脫碳。
　　采用金相顯微鏡和掃描電鏡對Q345鑄坯進行研究，研究發(fā)現(xiàn)Q345鑄坯激冷層厚度較薄，并且只有部分區(qū)域存在激冷層，且分布非常不均勻，裂紋易在激冷層薄弱處產(chǎn)生。該鑄坯樣品魏氏組織比較嚴重，降低了鋼的塑性，在鑄坯矯直等過程中受到應(yīng)力作用很容易產(chǎn)生裂紋。另外，在鑄坯表

4、面附近發(fā)現(xiàn)微裂紋，這些缺陷會在在后續(xù)的加工過程中進一步擴展，從而確定了裂紋是在連鑄過程產(chǎn)生的。
　　為了改善鑄坯組織，減少鑄坯裂紋，首先對結(jié)晶器水量進行優(yōu)化，通過對優(yōu)化后鑄坯宏觀組織和微觀組織研究發(fā)現(xiàn)，改變結(jié)晶器水量并沒有促進鑄坯表層激冷層的形成。6100L/min、6800L/min、7500L/min三種水量條件下Q345鑄坯表面附近都無激冷層組織。隨著結(jié)晶器水量的增加，魏氏組織級別有增加趨勢，在水量為6100L/min時魏氏

5、組織級別最低，組織也最均勻。說明結(jié)晶器傳熱還存在問題，改變水量并不能改善結(jié)晶器的傳熱，促進激冷層的形成，減輕魏氏組織。
　　為了從根本上改善結(jié)晶器的傳熱問題，改善鑄坯組織，對結(jié)晶器內(nèi)保護渣的理化性能進行優(yōu)化。采用新型結(jié)晶器保護渣的板坯，距內(nèi)弧5mm內(nèi)為細小均勻的組織，表面附近魏氏組織級別明顯降低，這種組織有利于減少裂紋的產(chǎn)生。批量更換新型保護渣，并對板坯進行批量軋制，對軋制鋼板進行裂紋率統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，使用新型保護渣保護渣后鋼板裂紋