唐鋼中厚板表面裂紋的簡要分析

洪波

摘 要：通過鑄坯成分、產線、鑄坯紅送冷送以及加熱爐加熱制度四個方面對唐鋼中厚板表面裂紋進行分析，并介紹預防表面裂紋的簡要措施以及產生裂紋的事后補救措施。

關鍵詞：成分;產線;紅送冷送;加熱制度;補救措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.023

1 成分對中厚板表面裂紋的影響

鋼中N的增加，會促進含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生，鋼中加入Ti以后，鋼在冷卻變形時，首先析出TiN顆粒，減少了Nb （C，N）的析出量，使產生裂紋敏感性下降。微合金化元素及其碳氮化析出物引起的晶界脆化，并使脆性區向高溫段擴展被認為是含鈮鋼裂紋敏感性強的原因。

2 產線對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。對于唐鋼中厚板生產線而言，鑄坯既不是完全的熱送熱裝，也不是完全的下線冷送。如果生產量大，生產節奏控制不好，鑄坯就會處于延展性較差的區域，導致高溫塑性變差，由于加熱過程中的相變應力和熱應力集中，容易產生中厚板裂紋。因此，對于唐鋼中厚板生產線，可以考慮以下的措施：（1）鑄坯下線檢查和清理，完全實現鑄坯冷送。（2）鑄坯高溫熱送熱裝，避開鑄坯的延展性差的溫度區域。（3）在現有情況下，嚴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間，在鑄坯塑性差的區域緩慢加熱，避免裂紋的產生。

3 鑄坯紅送和冷送對中厚板表面裂紋的影響

共進行了10爐高強度船板的紅送和冷送的軋制對比試驗，其試驗情況和結果及其分析如下。

3.1 試驗鋼種及規格

1#鑄機上生產的高強度船板如A36、AH36、A32、AH32等，要求軋制規格在16mm以上。

3.2 試驗要求

（1）在組織對比試驗時，試驗爐次的奇數坯熱送，偶數坯下線24小時后實施冷送軋制。下線的鑄坯在2天內安排軋制同規格厚度鋼板。

（2）熱送坯在入加熱爐前要按照鋼坯順序號進行測溫，測溫部位：鑄坯上表面中間部位。

（3）實施紅送和冷送的鑄坯，必須嚴格執行加熱爐加熱制度。包括加熱時間和加熱溫度、加熱速度。

3.3 試驗結果

紅送冷送對比試驗結果如下：

3.4 結果簡要分析

對比試驗表明高強度船板紅送軋制裂紋率要遠遠高于冷送裂紋率，也從另一方面說明了目前造成高強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 加熱制度對中厚板表面裂紋的影響

（1）對于中低碳低合金鋼，在約700-850℃的溫度范圍內，在冷卻過程中會沿著晶界形成先共析鐵素體，既存在熱應力，又存在組織應力，鑄坯中存在較大的應力。

（2）碳和溶質原子在鐵素體和奧氏體中的擴散系數也存在很大差別。

（3）鐵素體和奧氏體的強度也存在差別，塑性和變形能力不同。因此，在鑄坯入爐時，應采用較低的預熱溫度和適當延長預熱段的時間。

5 產生表面裂紋的補救措施

一旦產生表面裂紋后，對于輕微的表面裂紋可以采取表面修磨的方法來進行補救，不會影響使用性能，以減少經濟損失。二是進行降級處理。

參考文獻：

[1]賀景春，陳建軍，梁志剛.連鑄坯裂紋主要影響因素及對策研究[J].包鋼科技，2004（05）.

[2]馬富昌.連鑄板坯表面裂紋產生的原因分析[J].中國金屬學會連鑄分會2009年連鑄工藝技術研討會，2009.5.1.