安钢100t电炉微合金化板坯裂纹研究

摘要

在微合金化钢连铸过程中，微细的碳、氮化物的析出会使钢的高温延塑性变差，增加裂纹敏感性，铸坯容易产生表面裂纹，尤其是横裂、角横裂纹。研究微合金化元素对钢的高温延塑性的影响对解决微合金化钢连铸过程中产生各种裂纹这一困扰连铸界的质量难题是十分必要的。本文对安钢电炉微合金化钢高温塑性进行了研究，并据此提出了安钢电炉微合金化钢板坯二冷控制制度，使电炉板坯连铸的横裂纹、角横裂纹得到良好的控制。 本研究采用Gleeble-1500应力/应变热模拟实验机，实测了安钢生产的16Mn、16MnNb、16MnV、Q235B电炉钢板坯的高温力学数据，研究了高温延塑性随温度的变化规律。安钢16Mn、16MnNb、16MnV钢连铸坯在1×10<'-3>/s接近连铸过程的应变速率下，在凝固温度～600℃间存在两个脆性温度区：16Mn、16MnNb第Ⅰ脆性温度区在凝固温度～1375℃，16MnV的第Ⅰ脆性区则延伸至1300℃；16Mn的第Ⅲ脆性温度区为900～725℃间，16MnNb为875～700℃，16MnV则为950℃～650℃，第Ⅲ脆性温度区变宽，塑性槽加深。通过金相显微镜．扫描电镜(SEM)等试验方法，对试样断口形貌和金相组织进行了断裂机理分析，并对比武钢生产的16Mn钢、宝钢生产的GT5430钢、X52钢的高温延塑性，找出了安钢电炉微合金化钢的高温塑性特点，为解决电炉微合金化高强度钢的铸坯表面质量提供依据。 本研究采用远红外非接触测温一计算机高速采集系统，对安钢电炉板坯浇注微合金化钢时所用的二冷模式下铸坯第4～5、5～6、6～7、7～8扇形段之间的铸坯表面温度进行测定，发现铸坯在矫直区时因铸坯表面温度或边角部温度处于钢的第Ⅲ脆性区而产生大量的横裂纹和角横裂纹，根据所测各钢种塑性结果，提出二冷配水优化方案，调整了喷嘴，设计了新的二冷模式，避开了此类钢的第Ⅲ脆性区，使安钢电炉板坯浇注微合金化钢时的横裂纹、角横裂纹缺陷得到了较好的解决，铸坯合格率由原来的70％提高到95％以上。扩大了电炉钢的产品结构，提高产品附加值，增强电炉生产线的生命力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章文献综述

1.1概述

1.2钢的高温力学性能

1.2.1钢的高温延塑性

1.2.2影响钢的第Ⅲ脆性温度区的因素

1.3断口分析技术

1.3.1金属断裂的分类

1.3.2断口基本特征

1.4影响连铸板坯表面横裂纹的因素

1.5连铸过程中铸坯表面温度连续测温技术

1.6连铸二冷段配水调整

第2章研究背景与方案

2.1安钢100吨电炉—板坯生产工艺

2.2板坯主要产品缺陷

2.3研究方法

第3章安钢电炉16Mn钢连铸坯的高温延塑性研究

3.1前言

3.2研究方法

3.2.1试样制取

3.2.2试验设备Gleeble-1500应力/应变热模拟实验机

3.2.3测试方法

3.2.4拉断后试样断口的处理及分析

3.3试样钢种及成分

3.4结果与讨论

3.4.116Mn钢的高温延塑性

3.4.2 16MnNb钢连铸坯的高温延塑性能

3.4.3安钢电炉16MnV钢连铸坯高温塑性

3.4.4安钢电炉16Mn钢及16MnNb、16MnV钢热塑性对比

3.4.5电炉钢与转炉钢热塑性对比研究

3.5本章小结

第4章安钢电炉连铸板坯二冷控制模型优化研究

4.1前言

4.2铸坯表面温度的测定方法

4.3铸坯表面温度的测定结果与讨论

4.3.1采用Peri-200-red水表1时铸坯表面温度

4.3.2采用Peri-200-red15水表2时铸坯表面温度

4.3.3采用Plate-B-1水表3时铸坯表面温度

4.3.4讨论

4.4二冷模式调整优化

4.4.1采用Plate-B-1-6水表时铸坯表面温度

4.4.2采用WBW-1水表时铸坯表面温度

4.4.3采用WBW-2水表时铸坯表面温度

4.5本章小结

第5章结论

参考文献

致谢

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