低合金钢圆锭(柱)纵裂纹的研究,产生原因与预防控制方法.doc

低合金结构钢圆锭纵裂纹的研究与控制 摘　要：从温度、成份、流股等方面对低合金结构钢圆锭纵裂纹形成的机理作了较为详细的研究,找出了控制圆锭纵裂纹的有效方法,对降低质量成本有所裨益。关键词：圆锭　纵裂纹　控制 STUDY AND CONTROL OF LONGITUDINAL CRACK IN ROUNDINGOT OF LOW ALLOY STRUCTURAL STEEL Fan Dingdong（Maashan Iron Steel Co.Ltd.）Zhu Ritian（Maashan Iron Steel Co.Ltd.）Jiao Xingli（Maashan Iron Steel Co.Ltd.） Abstract：The mechanism of Longitudinal crack formation has been studied in detail in the round ingot of low alloy structural steel from aspects of temperature, compositions and fluid flow. At the same time the effective measures of controlling the longitudinal cracks in the round ingot are put forward, which are more benefitial to quality cost reduction.Keywords：round ingot　longitudinal　crack　control 1　前　言 　　纵裂纹是钢锭的主要缺陷之一,是浇注工作的重点和难点。尽管纵裂纹的形成机理至今还没有最后而定论,但在钢锭废品中占相当大的比例且圆锭更加一筹已是众所周知的事实。在过去的生产中,我厂一直受圆钢锭纵裂纹的困扰,每年损失数以百万,所以多年来工程技术人员也一直在探索其解决的方法,但收效甚微。自从1998年9月系统试验研究以来,取得明显效果。图1是试验攻关前后的纵裂纹废品的发生情况。本文就马钢在攻克圆锭纵裂纹方面所进行的主要技术工作进行分析以揭示影响圆锭裂纹的主要影响因素,并寻找出有效控制方法。 图1　1998年1月～1999年4月圆锭纵裂发生率情况 2　主要工艺及其参数 2.1　工艺路线 　　初炼钢水→钢包→SKF精炼炉→LF+VD→出站→浇注→模注→脱模→精整2.2　锭型尺寸　　锭型锭重模高上部直径下部直径圆2.886 t2 170 mm492 mm437 mm2.3　温度参数　　SKF站温度(上部)　1 550～1 565 ℃　　开浇温度　(1 520±15) ℃　　脱锭温度　＜500 ℃2.4　主要钢种　　50Mn　20CrNiMo　CL60 3　试验方法及结果 　　钢锭的纵裂纹形成机理十分复杂,文献［1］和［2］都分析了大小原因数十条,对于这些复杂原因相互作用的关系,进行定量数学描述将相当困难。因此,本试验对人为的非可控因素作为管理因素处理,没作为实验重点,而是把重要的工艺方法和参数作为试验重点。对开浇温度的稳定性的参数控制,模温的参数控制,Als含量控制及钢水进入模内流股方式进行了试验研究,结果如图2～7和表1所示(图2～图7数据见附件)。 　　　表1　浇注过程中模温有关数值 位置 初始温度/℃ 最高温度/℃ 极差/℃ 达到最高温度时间/min 浇注温度/℃ 最高温度持续时间/s 钢锭模A 上部 82 501 419 107 　 25 中部 92 482 390 81 1524 27 下部 85 426 341 81 　 31 钢锭模B 上部 31 477 446 91 　 30 中部 32 474 442 77 1526 22 下部 33 434 401 78 　 21 图2　浇注温度与纵裂关系 图3　浇注温度随时间的变化 图4　温度波动与纵裂纹的关系 图5　模温与纵裂纹的关系 图6　模温变化曲线 图7　Als含量与纵裂纹的关系 4　结果分析 4.1　浇注温度对纵裂纹的影响　　通过现场的跟踪统计,浇注温度对纵裂纹的影响呈现出抛物形曲线关系如图2所示。当浇注温度在1 520～1 530 ℃之间纵裂纹的发生率最低为0.2 %～0.3 %,随着注温的升高或降低纵裂纹的发生率明显提高。注温的升高,钢水的过热度增加,使得锭壳表面与液芯的温度梯度增大,热应力增大,同时由于注温的升高,使得钢锭的激冷层减薄,在静压力的作用下,使得钢锭产生纵裂的机率增大,温度越高,纵裂的发生率就越大,这与有关文献［1］、［2］