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大口径方管横裂纹的形成及防止措施

作者:山东鹏鑫钢铁有限公司 来源:http://www.hanjiefangguan.com 时间:2018/10/31 13:19:05
 

 

大口径方管横裂纹多出现在连铸坯宽面和窄面,有时也见于角部,垂直于拉坯方向,位于内弧面振痕底部伴随着S、P等元素的正偏析,长度在20mm左右,有的长度达30-50mm,裂纹深度从1mm至10-15mm,在角部最深可达50mm左右。横裂纹的形成机理主要集中在三个方面:(1)由于发生γ/α相变以及Al、Nb、V等碳氮化物的析出,铸坯热塑性在700-900℃时很低;而在铸机矫直点处铸坯表面温度通常处于这一温度范围内。(2)裂纹与振痕有关,因此振痕形成机理很重要。(3)裂纹与P的偏析有关。

用拉断时的试样断面收缩率(RA)来定量评价钢种的热塑性,RA必须大于40%才能确保不产生横裂纹。从钢的熔点附近至600℃温度区间,存在3个明显的脆性区域:熔点~1200℃为第Ⅰ脆性区;1200~900℃为第Ⅱ脆性区;900~600℃为第Ⅲ脆性区。第Ⅲ脆性区主要在低应变速率(10-4~10-2/s)下出现,连铸过程铸坯弯曲、矫直以及鼓肚变形等的应变速率在10-3~10-4/s,因此连铸坯弯曲和矫直时表面温度在第Ⅲ脆性区时易于产生表面很裂纹。第Ⅲ脆性区的脆化可进一步分为γ单相区低温域(800~900℃)的脆化和(γ+α)两相区高温域(700~800℃)的脆化。钢种不同,第Ⅲ脆性区的脆化机理不同。振痕会导致底部粗大的奥氏体晶粒结构,边界处容易产生微观裂痕,且有利于大口径方管微观裂痕在外力作用下进一步扩展。S、P对钢在高温下的强度、塑性及凝固裂纹敏感性都有不利影响,增大Mn/S比可降低大口径方管的裂纹敏感性。