洪波
摘 要:通過鑄坯成分、產(chǎn)線、鑄坯紅送冷送以及加熱爐加熱制度四個(gè)方面對(duì)唐鋼中厚板表面裂紋進(jìn)行分析,并介紹預(yù)防表面裂紋的簡要措施以及產(chǎn)生裂紋的事后補(bǔ)救措施。
關(guān)鍵詞:成分;產(chǎn)線;紅送冷送;加熱制度;補(bǔ)救措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.023
1 成分對(duì)中厚板表面裂紋的影響
鋼中N的增加,會(huì)促進(jìn)含Nb鋼中橫向裂紋的形成,但若能將N含量控制在0.004% 以下,這種狀況會(huì)減至最小。添加0.02% ~0.04% 的Ti就可減少橫向裂紋,但要完全消除裂紋,Ti含量需達(dá)到0.15%。而唐鋼中厚板鑄坯N含量約為0.005%,而加入的Ti含量只有0.1%上下。通過大量研究表明,含Nb鋼采用微量的Ti可以減少鑄坯裂紋的產(chǎn)生,鋼中加入Ti以后,鋼在冷卻變形時(shí),首先析出TiN顆粒,減少了Nb (C,N)的析出量,使產(chǎn)生裂紋敏感性下降。微合金化元素及其碳氮化析出物引起的晶界脆化,并使脆性區(qū)向高溫段擴(kuò)展被認(rèn)為是含鈮鋼裂紋敏感性強(qiáng)的原因。
2 產(chǎn)線對(duì)中厚板表面裂紋的影響
一般鋼種在700-900C延展性較差。另外,由于高強(qiáng)度鋼都是含Nb的微合金化鋼,由于Nb的加入更加惡化了鋼的高溫塑性。對(duì)于唐鋼中厚板生產(chǎn)線而言,鑄坯既不是完全的熱送熱裝,也不是完全的下線冷送。如果生產(chǎn)量大,生產(chǎn)節(jié)奏控制不好,鑄坯就會(huì)處于延展性較差的區(qū)域,導(dǎo)致高溫塑性變差,由于加熱過程中的相變應(yīng)力和熱應(yīng)力集中,容易產(chǎn)生中厚板裂紋。因此,對(duì)于唐鋼中厚板生產(chǎn)線,可以考慮以下的措施:(1)鑄坯下線檢查和清理,完全實(shí)現(xiàn)鑄坯冷送。(2)鑄坯高溫?zé)崴蜔嵫b,避開鑄坯的延展性差的溫度區(qū)域。(3)在現(xiàn)有情況下,嚴(yán)格入爐鑄坯溫度檢測,按照入爐鑄坯的溫度采取不同的加熱時(shí)間,在鑄坯塑性差的區(qū)域緩慢加熱,避免裂紋的產(chǎn)生。
3 鑄坯紅送和冷送對(duì)中厚板表面裂紋的影響
共進(jìn)行了10爐高強(qiáng)度船板的紅送和冷送的軋制對(duì)比試驗(yàn),其試驗(yàn)情況和結(jié)果及其分析如下。
3.1 試驗(yàn)鋼種及規(guī)格
1#鑄機(jī)上生產(chǎn)的高強(qiáng)度船板如A36、AH36、A32、AH32等,要求軋制規(guī)格在16mm以上。
3.2 試驗(yàn)要求
(1)在組織對(duì)比試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)爐次的奇數(shù)坯熱送,偶數(shù)坯下線24小時(shí)后實(shí)施冷送軋制。下線的鑄坯在2天內(nèi)安排軋制同規(guī)格厚度鋼板。
(2)熱送坯在入加熱爐前要按照鋼坯順序號(hào)進(jìn)行測溫,測溫部位:鑄坯上表面中間部位。
(3)實(shí)施紅送和冷送的鑄坯,必須嚴(yán)格執(zhí)行加熱爐加熱制度。包括加熱時(shí)間和加熱溫度、加熱速度。
3.3 試驗(yàn)結(jié)果
紅送冷送對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果如下:
3.4 結(jié)果簡要分析
對(duì)比試驗(yàn)表明高強(qiáng)度船板紅送軋制裂紋率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷送裂紋率,也從另一方面說明了目前造成高強(qiáng)度船板裂紋率高的主要原因不在連鑄坯本身,而在目前的鑄坯熱送工藝。
4 加熱制度對(duì)中厚板表面裂紋的影響
(1)對(duì)于中低碳低合金鋼,在約700-850℃的溫度范圍內(nèi),在冷卻過程中會(huì)沿著晶界形成先共析鐵素體,既存在熱應(yīng)力,又存在組織應(yīng)力,鑄坯中存在較大的應(yīng)力。
(2)碳和溶質(zhì)原子在鐵素體和奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)也存在很大差別。
(3)鐵素體和奧氏體的強(qiáng)度也存在差別,塑性和變形能力不同。因此,在鑄坯入爐時(shí),應(yīng)采用較低的預(yù)熱溫度和適當(dāng)延長預(yù)熱段的時(shí)間。
5 產(chǎn)生表面裂紋的補(bǔ)救措施
一旦產(chǎn)生表面裂紋后,對(duì)于輕微的表面裂紋可以采取表面修磨的方法來進(jìn)行補(bǔ)救,不會(huì)影響使用性能,以減少經(jīng)濟(jì)損失。二是進(jìn)行降級(jí)處理。
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