重钢中厚板表面微裂纹研究

论文题目: 重钢中厚板表面微裂纹研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 冶金工程

作者: 朱斌

导师: 谢兵,周宏

关键词: 连铸,板坯,中厚板,表面微裂纹,低合金钢,微合金化

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文针对重庆钢铁股份有限公司炼钢厂生产的连铸板坯和中板厂生产的中厚板表面微裂纹开展深入分析，运用扫描电镜检查、金相分析、电子探针等手段对钢板、铸坯表面裂纹的形貌、形成机理以及引起表面微裂纹缺陷的关键工艺因素进行研究，并在实验室对中碳钢结晶器保护渣的结晶性能和Nb、Ti微合金钢的高温力学性能进行深入探索，制定出行之有效的解决措施，并在生产实践中得到成功的应用。通过对中厚板表面微裂纹的研究及其生产实践，得到如下结果： (1)钢板表面微裂纹的普遍特征是表面为细小、曲折的裂纹，表面以下隐藏着很长的水平内裂纹。钢板表面微裂纹多发于厚度较大的中厚板，多发于低合金钢，尤其多发于Nb、Ti微合金化的低合金钢。钢板表面微裂纹不是轧制时新产生的裂纹，而是由坯料原始裂纹扩展形成的。原始裂纹是沿晶界裂开的表面微裂纹。裂纹的形核与晶界处杂质和析出物有很大的关系。 (2)钢板表面微裂纹可以分为星形裂纹、网状裂纹、横裂纹和纵裂纹等种类，连铸板坯表面缺陷也与之相对应。其中以星形裂纹、网状裂纹为多，危害最重，横裂纹稍次之。连铸坯产生裂纹的原因十分复杂，其中钢的化学成分决定的高温力学性能是产生裂纹与否的内部因素，工艺条件和操作条件是产生裂纹的外部因素。 (3)通过采用Ni-Fe镀层结晶器、优化低合金钢结晶器保护渣特别是增加其润滑性，减轻坯壳表面所受的摩擦力，从而大幅减少网状或星形裂纹。通过控制保护渣的粘度及消耗量等，减轻振痕深度以减少横裂纹。减小铸坯冷却强度、推广稳定浇注工艺均对减少中厚板表面微裂纹具有重要的作用。 (4)应变速率对钢的高温塑性具有显著的影响，在第Ⅲ脆性区，应变速率越小，高温塑性越差。从应变对塑性影响的结果看，二冷段变形要比矫直变形对已形成的裂纹扩展作用更大。因此加强结晶器振动机构和二冷扇形段的维护、检查，确保其运行的稳定性和可靠性，保证其符合工艺要求，对减少中厚板表面微裂纹具有重要的作用。论文研究的成果形成技术措施应用于重钢炼钢厂的生产实践，取得了很好的效果，中厚板表面微裂纹大幅降低。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 前言

2 文献综述

2.1 连铸坯表面质量研究现状

2.1.1 连铸板坯表面裂纹形成过程

2.1.2 影响连铸板坯表面裂纹形成的因素分析

2.2 中厚板表面质量研究现状

2.2.1 热轧板表面及内部裂纹产生原因的分析

2.2.2 国内中板厂的生产实践

2.3 微合金化与铸坯表面质量、中厚板表面微裂纹

2.4 连铸板坯及中厚板表裂纹的影响因素分析

3 重钢中厚板表面微裂纹的现状分析及论文确定的研究方案

3.1 问题的提出

3.2 现状调查

3.3 本论文的研究内容及其创新点

4 重钢中厚板表面微裂纹分析与研究

4.1 炼钢厂连铸机主要参数及中板厂轧机主要参数

4.1.1 连铸机主要参数

4.1.2 中板轧机主要参数

4.2 中厚板表面微裂纹分析

4.2.1 微裂纹的表面形态、特征及分类

4.2.2 微裂纹的内部宏观、微观形态

4.2.3 铸坯坯壳微裂纹形成机理

4.2.4 中厚板表面微裂纹形成机理

4.3 铸坯表面缺陷分析

4.4 连铸板坯表面微裂纹形成机理分析

4.4.1 表面星形及网状裂纹

4.4.2 表面横裂纹

4.4.3 表面微小纵裂纹

4.4.4 表面皮下气泡

4.5 影响中厚板表面微裂纹形成的主要因素分析

4.5.1 结晶器铜板及镀层材质

4.5.2 结晶器振动及扇形段精度

4.5.3 一、二次冷却强度

4.5.4 结晶器液面的状况

4.5.5 拉坯速度及铸坯断面

4.5.6 炉机节奏及中间包炉数

4.5.7 钢种及钢中合金元素的含量

4.6 中碳包晶钢结晶器保护渣与铸坯表面微裂纹的关系研究

4.6.1 中碳包晶钢结晶器保护渣性能研究

4.6.2 中碳包晶钢的凝固特性

4.6.3 中碳包晶钢保护渣对控制铸坯质量的分析

4.6.4 中碳包晶钢保护渣的理化性能选择

4.7 Nb、Ti合金元素对低合金钢高温塑性的影响的研究

4.7.1 试验方法

4.7.2 高温延塑性及强度测试结果

4.1.3 钢的断裂机理分析

4.7.4 试验结果与分析

5 预防连铸板坯表面微裂纹的技术措施及在生产实践中取得的效果

5.1 预防连铸板坯表面微裂纹的技术措施

5.1.1 结晶器铜板材质的改进

5.1.2 连铸结晶器保护渣的优化

5.1.3 加强设备维护，保证结晶器振动机构、扇形段弧度正常

5.1.4 弱化铸坯冷却

5.1.5 确保结晶器液面状况良好

5.1.6 优化钢水质量，推广“恒速浇铸”

5.1.7 在线铸坯热酸检查

5.2 项目取得的效果

6 结论

致谢

参考文献

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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重钢中厚板表面微裂纹研究

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