裂紋是棒材(cai)產(chan)品(pin)中常見(jian)的(de)缺陷,引起(qi)裂紋缺陷的(de)原因很多,最主要是有四種(zhong):棒材(cai)基體內存(cun)在大量非金(jin)屬夾雜物、表面脫碳、帶(dai)狀組織和硫化物夾雜。
1、夾雜物
棒材(cai)的裂紋處夾雜物主(zhu)要(yao)為中(zhong)間包耐(nai)火材(cai)料、硅(gui)鋁酸(suan)鹽及結晶器保護渣(zha)等復合(he)夾雜。
措施:通(tong)過控制中間包內鋼水(shui)過熱度,優化吹氬工藝;采用保護澆(jiao)注防止二次氧化、采用爐外精煉技術;防止中間包水(shui)口堵塞,減小結晶器液位的(de)劇烈波動;嚴格保證澆(jiao)鑄(zhu)制度,盡(jin)量(liang)避(bi)免敞澆(jiao),確(que)保澆(jiao)鑄(zhu)過程溫度和拉速的(de)穩定。
2、脫碳
鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)由脫碳(tan)(tan)(tan)引起的裂紋很容易(yi)發生(sheng)在高碳(tan)(tan)(tan)及高錳鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong),熱軋引起的脫碳(tan)(tan)(tan)帶到后續(xu)工藝中(zhong)很容易(yi)引起缺陷,奧氏體高碳(tan)(tan)(tan)高錳鋼(gang)(gang)(gang)脫碳(tan)(tan)(tan)以后,表層組織變得不均(jun)勻(yun)。
措施:降低(di)鋼的加(jia)熱(re)溫度(du)以及在(zai)高溫狀(zhuang)態下停(ting)留(liu)的時間;必要時在(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)中添加(jia)保護氣體,防止鋼坯(pi)的氧化;在(zai)爐(lu)體內加(jia)木炭(tan),降低(di)爐(lu)內O2和H2O的含量,減少脫碳;在(zai)鋼坯(pi)表面涂(tu)一層防氧化材料,可(ke)有效避免脫碳。
3、帶狀組織
帶(dai)狀組(zu)織屬(shu)于鋼(gang)材內(nei)部缺(que)陷,帶(dai)狀組(zu)織是(shi)由(you)于合金元素的(de)偏析形成的(de),常(chang)常(chang)在熱軋低碳(tan)鋼(gang)顯微組(zu)織中出(chu)現,沿軋制(zhi)方向平行排列,一(yi)條鐵素體晶(jing)粒(li)帶(dai)與珠光體晶(jing)粒(li)帶(dai)相間分布(bu)。
措施:優化煉鋼、連鑄工藝,避免(mian)鑄坯內枝晶(jing)(jing)偏析的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。在連鑄過(guo)程中可通過(guo)控(kong)制鋼水過(guo)熱度,適(shi)當降低(di)澆(jiao)鑄溫度;采用(yong)電磁攪(jiao)拌打碎樹枝晶(jing)(jing),擴大(da)(da)等(deng)軸晶(jing)(jing)區(qu)(qu);控(kong)制二冷區(qu)(qu)水量,水量不易過(guo)大(da)(da),減小(xiao)柱狀晶(jing)(jing)區(qu)(qu)寬度;優化拉坯速度等(deng)措施,從坯料的(de)(de)(de)源頭避免(mian)帶狀組織的(de)(de)(de)出現。
4、硫化物
通常會在裂縫(feng)處觀察到一些(xie)球狀夾雜物(wu),硫化(hua)物(wu)與鋼(gang)基體(ti)結合力較弱(ruo),當出現應力集中時,容易與基體(ti)分離產生裂紋源(yuan)。
措施(shi):優化(hua)(hua)脫硫(liu)手段,在變質劑當(dang)中添加(jia)適量的鈦和鈣,使硫(liu)含量降低及硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)尺寸減小;優化(hua)(hua)連鑄工藝,抑制(zhi)硫(liu)偏析,使鋼的性能更穩定;煉鋼過程當(dang)中,在不(bu)斷攪拌的同時保證充足的吹氬時間,使得夾雜(za)物(wu)上浮。
