ND钢在连铸过程中铸坯表面极易产生裂纹。因此,文章对ND钢连铸坯表面裂纹产生的原因和机理进行实验研究和理论分析,并提出有针对性的控制裂纹的工艺改进措施。通过对现场连铸坯进行表面裂纹行为剖析发现,连铸坯内弧角部存在大量细小的横裂纹。裂纹内部存在Cu富集现象以及多数裂纹内部并无保护渣成分,都证明了二次冷却区应为产生ND钢连铸坯表面裂纹的高发区。通过高温拉伸实验,探究ND钢连铸坯的高温力学性能。结果表明:ND钢连铸坯第三脆性温度区间为700～800℃,塑性谷底温度为775℃;与此同时,在高温区也存在一明显脆性区间,温度范围1150～1250℃,塑性谷底温度为1200℃。建立二维非稳态传热模型,解析ND钢在连铸过程中铸坯表面温度的变化。结果表明:现行水量下,连铸坯进入矫直区时,存在角部温度过低现象。将比水量由0.48L·kg-1降低至0.44 L·kg-1,可减小连铸坯在矫直区时角部温度与脆性温度区的重合比例;保持原有水量,对处于二次冷却区的连铸坯实行幅切冷却,可使ND钢连铸坯在矫直区的角部温度波动范围升高至第三脆性温度区间以上。设计高温冷却实验,探究Cu元素在连铸坯表面的析出与富集行为。实验表明:不同初始表面温度和冷却强度条件下,试样都存在Cu富相沿晶界向基体内部渗透的现象;空冷或随炉冷却冷却条件下,初始表面温度在1150℃时,Cu富相的渗透深度和Cu含量都达到最大值;随着冷却强度的降低和初始表面温度的升高,偏聚于晶界的Cu富相逐渐被氧化物取代,Cu富相中的Cu含量虽然急剧降低,但晶界脆化程度却不断提高。因此,优化二次冷却制度,缩小铸坯表面温度在二次冷却区的波动范围,并缩短铸坯表面在高温区的滞留时间,可有效减弱Cu元素在铸坯表面的析出与富集。图36幅;表14个;参66篇。