攀鋼板坯角部橫裂紋控制的研究.pdf

1、本文首先對攀鋼熱軋板表面缺陷及鑄坯角部橫裂紋在軋制過程中的演變行為進(jìn)行分析和研究，結(jié)果表明鑄坯上的角裂紋缺陷經(jīng)軋制后與熱軋板卷上的線紋具有較好的對應(yīng)關(guān)系。針對微合金鋼連鑄生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)的角部橫裂紋問題，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡對鑄坯角部橫裂紋形貌特征、鑄坯微觀組織、第二相粒子析出行為進(jìn)行分析和研究，認(rèn)為產(chǎn)生角部橫裂紋的原因?yàn)椋哼B鑄過程中MnS在較高的溫度下沿奧氏體晶界析出，并在緩慢的冷卻過程中粗化，促進(jìn)V(C、N)析出物在低

2、溫下析出。(MnS+V(C、N))的復(fù)合析出物作為鐵素體的有效形核質(zhì)點(diǎn)，促進(jìn)了沿奧氏體晶界膜狀先共析鐵素體的形成。受到矯直應(yīng)力作用時，由于鐵素體和奧氏體兩相強(qiáng)度不同，兩相受力不均勻，應(yīng)力主要集中在較軟的膜狀鐵素體相上，并在析出物周圍形成微孔，微孔聚合，最終形成裂紋。
　　針對攀鋼角部橫裂紋問題，提出采用改變鑄坯表層微觀組織的方法來控制鑄坯角部橫裂紋的產(chǎn)生。首先利用重熔實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬現(xiàn)場冷卻條件，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場鑄坯組織的再現(xiàn)，同時利用埋于

3、鑄坯角部和寬面皮下5mm內(nèi)的熱電偶精確采集了現(xiàn)場冷卻條件下的鑄坯冷卻曲線，修正了二冷計(jì)算機(jī)仿真軟件傳熱邊界條件。在此基礎(chǔ)上利用二冷計(jì)算機(jī)仿真軟件對攀鋼二冷制度進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后的二冷制度進(jìn)行重熔凝固實(shí)驗(yàn)，確定了實(shí)現(xiàn)攀鋼鑄坯表層組織控制工藝的二冷制度。
　　綜合以上研究，得到實(shí)現(xiàn)鑄坯表層微觀組織控制的工藝如下：針對斷面尺寸為200mm×1160 mm、1080 mm、1250 mm的鑄坯，增加鑄坯在二冷I區(qū)、II區(qū)冷卻強(qiáng)度，使鑄坯

4、表層出結(jié)晶后以2.5℃/s的冷卻速度快速冷卻到720℃左右，促使鐵素體在奧氏體晶界和晶內(nèi)快速析出。同時由于V(C、N)在鐵素體中的固溶度積較小，細(xì)小的V(C、N)將隨鐵素體的析出而大量析出。隨后在二冷III區(qū)、Ⅳ區(qū)減少冷卻水量，使鑄坯表面溫度回溫到約860℃附近，先析出的鐵素體又轉(zhuǎn)變成奧氏體，而回?zé)釡囟认鄬τ谔嫉锏墓倘軠囟容^低，碳氮化釩、硫化錳等析出物不溶解而留于原位，在隨后的緩冷卻過程中，鐵素體以這些細(xì)小、彌散的析出物為質(zhì)點(diǎn)再次析