沧州中铁热轧带钢纵裂向裂纹形成原因分析.docx

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沧州中铁热轧带钢“纵裂向裂纹”形成原因分析

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摘要:对沧州中铁装备部分热卷在冷轧过程中产生“纵裂向裂纹”缺陷进行分析，通过金相分析发现本次裂纹不是皮下气泡所致，而是连铸坯上原有细小裂纹，经轧制形成现在的形态。即此裂纹是由于铸坯存在表面裂纹，在轧制加热时，在高温区停留时间长，造成铸坯表面氧化脱碳，使裂纹中的氧化铁皮增厚。在随后的轧制中，氧化皮脱落，裂纹暴露出来。钢带的表面纵裂纹是铸坯表面裂纹的遗传，与轧钢作用较小。铸坯裂纹产生于结晶器中并在二冷段扩展，是连铸工艺操作不当所致。

关键词:纵裂向裂纹、金相分析、氧化脱碳、结晶器、二冷段

批号：8

规格：12.5mm×8995mm

钢种：Q235B

一宏观观察

钢带宽表面上下各有一条纵向裂纹痕迹，两条裂纹不再一个位置，裂纹及裂纹两侧氧化铁皮与其它位置氧化铁皮颜色一致。

二显微观察

将裂纹处以横向截面切开制样，在金相显微镜下观察可见，其一裂纹与轧制面呈45°，裂纹开口度0.22mm，裂纹处有氧化铁，裂纹前端有高温圆粒状氧化物带，长约1mm（见照片1）。B面裂纹与表面垂直，深度0.07mm，开口宽0.12mm（见照片2）。

照片1A面裂纹照片2B面裂纹

钢带金相组织为铁素体+珠光体。钢带表面有脱碳，总脱碳层深度0.59mm，全脱碳层深度0.29mm（见照片3）。

照片3脱碳

裂纹处金相组织为全铁素体。周围有脱碳区（见照片4、照片5）。

照片4照片5

三分析结果

通过金相观察可判断此裂纹不是皮下气泡所致，而是连铸坯上原有细小裂纹，经轧制形成现在的形态。也就是说，此裂纹是由于铸坯存在表面裂纹，在轧制加热时，在高温区停留时间长，造成铸坯表面氧化脱碳，使裂纹中的氧化铁皮增厚。在随后的轧制中，氧化皮脱落，裂纹暴露出来，但裂纹前端的氧化铁不易脱落被轧进基体，裂纹也随变形程度变长变细。随裂口表面氧化铁皮不断脱落，钢带不断变薄，其裂口变浅。大的压缩比可使原先较小的表面裂纹去除。

钢带的表面纵裂纹是铸坯表面裂纹的遗传，与轧钢作用较小。铸坯裂纹产生于结晶器中并在二冷段扩展，是连铸工艺操作不当所致。

纵裂向裂纹形成原因

（1）钢液过热度大、拉速波动大，拉速与中包温度匹配不当对铸坯表面纵裂纹的发生率有显著影响。

（2）拉速的影响主要是因为拉速决定着坯壳的厚度，在结晶器水量设定不变并在二冷水自动控制的条件下，拉速与中包温度的匹配是否得当对裂纹的发生率有着至关重要的影响。如拉速过低，虽然在结晶器中上部已形成一定厚度的坯壳，但在结晶器中下部由于凝固收缩而过早形成气隙，热阻增大，传热效率下降，且由于结晶器内气隙的产生是非均匀的，引起铸坯宽窄面传热不均匀，坯壳不能均匀生长，在力的作用下，坯壳的薄弱处易发生裂纹的形核和发展，铸坯运行到二冷区，加上弯曲及矫直应力，裂纹进一步扩展。

（3）保护渣的影响保护渣熔融不充分，粘度过大或过小，都会导致流入铸坯和结晶器间隙的渣膜不均匀，其不均匀性不但会导致摩擦力的变化，而且会导致坯壳冷却不均匀，造成初生坯壳厚薄不均匀。这些都会引起裂纹的发生。

（4）结晶器液面波动的影响现场工人的操作中升降幅度过大造成液面波动过大，不但破坏了钢液在结晶器里的流动场，而且破坏了保护渣合理的三层结构，以纵裂纹的发生率有着极大的影响。

参考文献：

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王小燕，李月兰，丰彗，等CSP热轧薄板表面边裂成因初探【J】中国冶金2005,15（11）：48-51

[2]杨晓江薄板坯连铸结晶器保护渣技术【J】炼钢2002，1,8（4）：47-52

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-全文完-