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连铸坯裂纹的产生与防止措施

连铸坯裂纹的分类:铸坯表面裂纹包括表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹

(星裂)、发裂、角部纵裂纹、角部横裂纹等;铸坯内部裂纹包括中间裂纹、角部

裂纹、中心线裂纹、三角区裂纹、皮下裂纹、矫直裂纹等。

1.1铸坯表面裂纹

部纵裂纹等几种主要的缺陷形式。

铸坯表面裂纹主要有表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹、角部横裂纹、边

铸坯表面裂纹是在结晶器内产生的，在二冷段得到扩展。它会导致轧制板材表面

的微细裂纹，影响最终产品的表面质量。图1为表面裂纹示意图

图1铸坯表面裂纹示意图

1－表面纵裂纹；2－表面横裂纹；3－网状裂纹；

4－角部横裂纹；5－边部纵裂纹

1.1.1表面纵裂纹

连铸坯表面纵裂纹是指沿着拉坯方向在铸坯表面上发生的裂纹。它可由工

艺因素或设备因素引起。由工艺因素引起的纵裂，大多出现在铸坯宽面的中央部

位，是表面裂纹中最常见的一种裂纹缺陷。纵裂主要是由于初生坯壳在结晶器内

冷却强度不均匀，造成应力的集中，在坯壳相对较薄的地方坯壳厚度不足以承受

这种应力，致使坯壳裂开而产生裂纹，并在二冷区得到扩展，形成表面纵裂纹。

图2图3图4为表面纵裂纹示意图

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图2

图3图4

1.影响连铸坯表面纵裂纹因素：

实际生产过程中，主要有以下因素影响连铸坯表面纵裂纹的产生：

1)成品成分及钢水质量

(1)成品钢中碳含量处在亚包晶和包晶反应区时，由于初生坯壳在结晶器

弯月面内激冷时收缩较大，容易造成初生坯壳厚薄不均，从而使铸坯发生纵裂纹

的倾向增加。因此，在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中碳含量，使

其避开亚包晶和包晶反应区，从而减少铸坯纵裂纹的发生机率。

(2)成品钢中硫、磷含量也会影响铸坯纵裂纹的产生。钢中硫、磷含量增

加时，钢的高温强度和塑性明显降低，在应力作用下就容易产生裂纹，因此，在

实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中硫、磷含量，尽量控制在0.02%以

内。

(3)钢中微合金如铌、钒等对铸坯纵裂纹的产生也有重要影响，因为微合

金而产生的铸坯纵裂纹在铸坯表面上分布不规则，缺陷较短、数量较多。

(4)钢水质量特别是钢中的夹杂物含量对铸坯纵裂纹的产生也有重要影响。

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钢中夹杂物含量增加，钢水的流动性变差，从而影响钢水的可浇性，另外最重要

的：一是钢中夹杂物会富集于水口内侧，使水口内腔形状发生变化，从而使结晶

器内钢流偏流冲刷凝固坯壳，造成结晶器内初生坯壳厚薄的不均匀而产生铸坯纵

裂纹。二是结晶器保护渣吸收过多的夹杂（主要是Al2O3）后其使用性能发生

变化，熔化性能变差，从而使保护渣液渣流入不足而产生铸坯表面纵裂纹。

（5）结晶器保护渣的性能。结晶器保护渣是连铸生产中一种重要的物料，

它性能的好坏直接影响连铸的顺利生产和铸坯的质量。结晶器保护渣在连铸生产

中的一个重要作用是在结晶器壁与凝固壳之间形成一层渣膜起润滑作用，减小