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方矩管铸坯避免内部裂纹的三个方法
浏览: 发布日期:2011-09-07

 铸坯在弯曲、矫直或辊子压力的作用下,在正在凝固的,非常脆弱的固液交界面产生的裂纹,叫内部裂纹。这种裂纹可通过铸坯试样的酸浸和硫印试验显示,严重的用肉眼就可观察到。方矩管内部裂纹可分为以下几种:

    (一)对角线裂纹:方坯横断面沿对角线方向产生的裂纹。这是二次冷却不均匀,使铸坯发生扭曲所致。防止铸坯菱变可消除这种裂纹;

    (二)中心线裂纹:在板坯横断面中心可风的缝隙,并伴随有正偏析,它是由凝固末期铸坯鼓肚造成的;

    (三)角部裂纹:是由于结晶器冷却不均匀所产生的变形应力,作用在方矩管铸坯角部附近而产生的。如尽量使结晶器内均匀冷却,就可防止这种裂纹;

    (四)压下裂纹:是由于拉辊压力过大,在凝固的铸坯固液两相区产生的。这种裂纹可采用油压控制拉辊机构或设置限位垫块等措施,就可防止;

    (五)星状裂纹:方坯横断面中心裂纹呈放射状。铸坯在二次冷却区冷却太强,随后温度回升而引起凝固层鼓胀,使铸坯中心粘稠区受到拉应力而破坏所致;

    (六)矫直裂纹:是带液芯的铸坯在进行矫直时,受到的变形超过了所允许的变形率造成的,这种裂纹,可采用多点弯曲矫直和压缩浇铸技术来消除;

    (七)中间裂纹:主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不均匀,温度回升大而产生的热应力造成的;

    (八)皮下裂纹:离方矩管表面3-10mm范围内的细小裂纹,主要是由于铸坯表层温度反复变化而发生多次相变,裂纹沿两种组织交界面扩展而形成的。

    要改善方矩管铸坯内部裂纹问题,我们应从以下三点着手:

    一、最大形变量:最大形变量越大,对铸坯连铸连轧越有利,但同时导致铸坯产生内裂纹的危险性增大。对于不同的冶金条件,如何确保不产生内裂纹的情况下最大限度提高生产率、获得最佳的最大变形量等问题有待深入研究解决。

    二、压下量的分配。铸坯距离结晶器近的区段其凝壳较薄,在相同的变形率条件下,允许的压下量可以较大,且由于坯壳的温度较高,对于抑制应变和应力的积累较有利,因此在液芯压下的前期应采用较大的压缩速率。在液芯压下的后期,由于凝壳厚,凝固前沿的应变较大,同时由于铸坯温度降低,对于抑制应变和应力的积累不利,所以应采用较小的压缩速率。

    三、单辊压下量。对带液芯的铸坯来说,由于温度很高,方矩管坯壳强度低,特别是在坯壳的凝固前沿处的强度和塑性都很低。在这个区域内很容易因坯壳受力变形而在枝晶间的切口处形成裂纹。当这些裂纹被残余的钢液充填后,由于偏析的作用会增加晶界的脆性,使裂纹继续扩展,最终在铸坯中形成内裂。因此带液芯的铸坯在二冷区运行过程中应尽量避免发生较大的变形,将变形限制在允许的范围内。

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