中厚板連鑄機(jī)管線鋼角裂文獻(xiàn)綜述

1、 管線鋼連鑄板坯角橫裂紋的研究管線鋼連鑄板坯角橫裂紋的研究 答 辯 人： 邊育智 指導(dǎo)老師： 王新華北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n1. 課題的目的和意義n2. 文獻(xiàn)綜述n3. 研究方法n4. 時(shí)間安排北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告第一部分 課題的目的和意義 n1.1 研究的意義：n管線鋼連鑄坯角橫裂紋是一世界性難題。 n前人多集中在方坯或者板坯1800mm以下斷面的研究 ，170mm厚鑄坯且板坯斷面 2150 mm所出現(xiàn)的角裂，目前還很少深入探討。n二冷配水量與鑄坯斷面溫度的關(guān)系還沒(méi)有人細(xì)致的研究。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n前人研究很少考慮二冷區(qū)鑄坯寬度方向冷卻的不均勻性。雖然對(duì)二冷噴嘴的冷卻特性進(jìn)行了

2、一些研究，但沒(méi)有考慮實(shí)際噴嘴布置條件下水量的分布及其對(duì)鑄坯冷卻溫度的影響。 n1.2 研究的目的： 在保證管線鋼內(nèi)部質(zhì)量的同時(shí) ，解決角部橫裂紋問(wèn)題。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告第二部分.文獻(xiàn)綜述n1.管線鋼概述管線鋼概述n2.鋼的高溫力學(xué)性能及鋼中元素對(duì)管鋼的高溫力學(xué)性能及鋼中元素對(duì)管線鋼塑性的影響線鋼塑性的影響n3.角裂紋的形成機(jī)理及影響因素角裂紋的形成機(jī)理及影響因素n4.解決角裂的措施解決角裂的措施北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告1. 管線鋼概述管線鋼概述 n高品質(zhì)管線鋼被稱(chēng)為熱軋帶鋼的精品, 是冶金行業(yè)10個(gè)高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品之一， 也是 企業(yè)工藝裝備、技術(shù)和管理等水平的綜合體現(xiàn)。n管線鋼發(fā)

3、展方向：朝著壁厚，大直徑和高強(qiáng)度高韌性良好的焊接性能方向發(fā)展。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n管線鋼的歷史實(shí)質(zhì)上就是微合金化發(fā)展的歷史 ，更具體說(shuō)是控軋工藝和進(jìn)一步微合金化的歷史。n為滿足管線鋼高強(qiáng)度、高韌性、良好的焊接性能及抗HIC、SCC性能, 通常采用降碳提錳并采用Nb、V、Ti 微合金化方法, 并與冶金技術(shù)和控軋控冷相結(jié)合。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告管線鋼的性能要求 1. 高強(qiáng)度 固溶強(qiáng)化、晶粒細(xì)化、析出強(qiáng)化2. 高韌性 包括沖擊韌性、斷裂韌性。通過(guò)晶粒細(xì)化、降低鋼中有害元素、夾雜物變形處理北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告3.良好的焊接性n裂紋敏感系數(shù)(Pcm)0.20%(C0.12%)n “碳當(dāng)量

4、” (Ce)0.35%(C0.12%)4 . 抗氫致裂紋(HIC)和應(yīng)力腐蝕斷裂(SCC)nHIC：H結(jié)合成H2，在H2壓力下，沿軋制方向的裂紋。nSCC:酸離子作用下，H聚集于應(yīng)力集中區(qū)使鋼脆裂，沿垂直拉力方向伸展開(kāi)裂。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n 2.鋼的高溫力學(xué)性能及鋼中元鋼的高溫力學(xué)性能及鋼中元素對(duì)鋼塑性的影響素對(duì)鋼塑性的影響北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告2.1鋼的高溫力學(xué)性能鋼的高溫力學(xué)性能 n1.凝固脆性區(qū)凝固脆性區(qū) 連鑄時(shí)鋼高溫力學(xué)性能示意圖 鋼的延塑性與應(yīng)變速率無(wú)關(guān)。高溫區(qū)域的低塑性是產(chǎn)生裂紋的主要原因n2.高溫塑性區(qū)高溫塑性區(qū) n脆化程度與應(yīng)變速率成正比，當(dāng)應(yīng)變速率小于10-2/s時(shí)

5、，幾乎不會(huì)產(chǎn)生脆化， 第脆性區(qū)與連鑄過(guò)程關(guān)系不大。 3. 低溫脆化區(qū)低溫脆化區(qū) 韌性在900繼續(xù)，下降到700左右最低值，所以拉坯矯直應(yīng)避開(kāi)該區(qū)間。n研究目的：研究鋼的脆化機(jī)理，找出鋼的脆形區(qū)域，為生產(chǎn)提供合理的參數(shù) 北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n 碳 C0.28：槽向高溫方向發(fā)展，凹槽變寬。C=0.28 恰好處在在奧氏體單相區(qū)最高溫度處塑性最差。 c對(duì)高溫力學(xué)性能影響2.2 鋼中元素對(duì)管線鋼塑性的影響鋼中元素對(duì)管線鋼塑性的影響北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n鋼中錳nw(Mn)0.12%)或碳低但鈮釩較高的鋼種: 此類(lèi)鋼的脆性區(qū)向低溫區(qū)延伸要到725，須采用弱冷。將鑄坯邊角溫度控制在900左右，從高溫側(cè)

6、開(kāi)鋼的脆性區(qū)。n采用多點(diǎn)矯直減小矯直時(shí)的拉坯應(yīng)力。 n總之，在避開(kāi)第III脆性溫度區(qū)以防止鑄坯表面裂紋的前提下，盡量采取強(qiáng)的冷卻，以盡量減少偏析、疏松和內(nèi)部裂紋等內(nèi)部缺陷。 要根據(jù)具體的鋼種，實(shí)際測(cè)量的脆性區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)果，以及現(xiàn)場(chǎng)二冷具體情況定出冷卻制度。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n 單純解決角裂問(wèn)題沒(méi)有意義，必須結(jié)合鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，找到一個(gè)平衡溫度點(diǎn)，進(jìn)行綜合考慮！北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告第三部分 研究?jī)?nèi)容和方法 n 3.1 研究?jī)?nèi)容：n 3.1.1 研究角部裂紋形成的內(nèi)因：nNb,V,Ti管線鋼角裂紋開(kāi)裂的形貌和微合金析出機(jī)理的研究n管線鋼高溫力學(xué)性能研究 選擇典型的鋼種 X65，X70，X80等

7、，測(cè)定鑄坯的高溫延塑性。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n 3.1.2 形成外因：n二冷段鑄坯表面溫度的研究n鑄坯二冷段表面水量分布及噴嘴冷卻特性進(jìn)行研究。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告n3.2 研究方法n 工廠進(jìn)行實(shí)習(xí)， 對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納，深入調(diào)查形成角裂紋的因素。n 用實(shí)驗(yàn)室自制紅外測(cè)溫儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量不同冷卻狀態(tài)下二冷區(qū)和矯直區(qū)鑄坯表面溫度。 n 現(xiàn)場(chǎng)鑄坯取樣，對(duì)裂紋斷口形貌電鏡分析，用光學(xué)顯微鏡觀察角裂紋的組織。北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告nGleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn)鋼種的高溫力學(xué)性能。 n用自制二冷噴水模型系統(tǒng)測(cè)量不同噴嘴布置情況下鑄坯表面水量的分布，優(yōu)化噴嘴布置及得出合適的配水量。 北京科技大學(xué)碩士開(kāi)題報(bào)告時(shí)間安排n 2005年9月-2005年10月，查找