新炼轧系统中碳加硼钢角部裂纹研究

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含硼钢作为一种特殊钢,具有很广泛的用途,但由于裂纹敏感性,其铸坯角部裂纹问题是国内外研究和讨论的一大热点,而目前关于中碳含硼钢铸坯角部裂纹的研究报道较少,本文通过借鉴普通铸坯角部裂纹的影响因素研究,以及硼的加入可能造成的影响来研究中碳含硼钢的角部裂纹问题。研究所得结论如下:(1)钢中C含量不是角部裂纹产生的主要原因;N含量波动较大,造成角部裂纹控制不稳定;过高的Al含量增加了铸坯角部裂纹的发生率;S含量波动较大,且部分超过目标值,钢中Mn/S比小于37.6的占61%,Mn/S较低;钢中w(Ca)/w(Als)实际控制偏低。过热度波动较大,部分过热度超过35℃。(2)转炉终点C含量控制不稳定,建议稳定转炉终点C含量在内控成分的较高范围内;在整个工艺过程中,LF精炼增N较多,分析认为原材料增N并不是主要原因,而电弧加热过程增N较为严重;连铸工艺增N较少,保护浇注控制较好,但终点N含量波动较大。(3)结晶器水量降到4000/380L/min时,铸坯角部裂纹有明显改善,而再降低到3800/360L/min和3600/340L/min时,铸坯的角部横裂纹发生率均有不同程度的提升。生产过程中稳定结晶器水量在目标值附近较为重要。(4)优化前负滑动时间为0.21s左右,通过冲程减小1mm,使负滑动时间降低了约为32%,振痕间距减小了3.31mm~3.86mm。(5)钢中硼被氧化进入保护渣含量为0.74%,保护渣在浇注过程中粘度变化较小,稳定性较好,不需专门保护渣。并通过提高碱度、熔点、熔速,降低粘度来优化保护渣。(6)铸机辊列精度控制不佳,对弧和辊缝偏差较大。(7)高温拉伸实验表明A36-LB钢铸坯在650℃~1250℃间存在二个脆性温度区,即大于1250℃的第Ⅰ脆性温度区域和700℃~900℃的第Ⅲ脆性温度区域,其中热塑性谷底温度在800℃左右。(8)铸坯表面温度横向梯度大,角部温度明显小于铸坯1/4处,正处于钢第Ⅲ脆性区的低谷,故相应减少铸坯边部水量和总水量,以减少铸坯横截面的温度梯度,避免角部裂纹的发生。通过以上分析研究,并采取相应的解决措施,角部裂纹得到了良好的控制。
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