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的理論意義和現(xiàn)實意義,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、進行的低倍檢測分析,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,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理、影響因素進行研究,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)中心偏析的形成機理主要有三種:凝固過程中柱狀晶越發(fā)達,容易形成“晶橋”,鑄坯鋼液不能及時補充到心部；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,在試樣拉伸檢驗的過程中,微裂紋在帶狀組織間會迅速擴展,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