方坯內(nèi)部質(zhì)量的研究

1、方坯內(nèi)部質(zhì)量方坯內(nèi)部質(zhì)量講課人：余德河講課人：余德河w電話：電話E-mail :Yw余德河簡(jiǎn)介：余德河簡(jiǎn)介： 1、國(guó)家高級(jí)質(zhì)量工程師、國(guó)家高級(jí)質(zhì)量工程師 2、東北大學(xué)材料工程學(xué)士，北京科技大學(xué)、東北大學(xué)材料工程學(xué)士，北京科技大學(xué)冶金工程碩士。冶金工程碩士。 3、主要從事材料的物理分析、研發(fā)、工藝、主要從事材料的物理分析、研發(fā)、工藝開發(fā)及質(zhì)量管理等工作。開發(fā)及質(zhì)量管理等工作。w小故事：某小鎮(zhèn)有一加油站，有一天小故事：某小鎮(zhèn)有一加油站，有一天先后來了兩個(gè)外地人，都問到加油工先后來了兩個(gè)外地人，都問到加油工同一個(gè)問題：同一個(gè)問題：“這個(gè)鎮(zhèn)的人容易相處這個(gè)鎮(zhèn)的人容易相處嗎？嗎

2、？” 加油工并不是直接回答問題，加油工并不是直接回答問題，而是先問：而是先問：“你們那的人好相處嗎？你們那的人好相處嗎？” 第一個(gè)人回答說：第一個(gè)人回答說：“我們那的人不好我們那的人不好相處。相處?！?加油工則告訴他：加油工則告訴他：“我們這我們這的人也不好相處。的人也不好相處?！?當(dāng)?shù)诙€(gè)人回答當(dāng)?shù)诙€(gè)人回答時(shí)，他說：時(shí)，他說：“我們那的人很好相處。我們那的人很好相處?！?加油工的回答是：加油工的回答是：“我們這的人也很我們這的人也很好相處。好相處?！?方坯凝固組織方坯凝固組織方坯的主要內(nèi)部缺陷方坯的主要內(nèi)部缺陷 中心疏松和縮孔中心疏松和縮孔中心偏析形成機(jī)理中心偏析形成機(jī)理 “小鋼錠小鋼錠”

3、理論理論 內(nèi)部缺陷對(duì)內(nèi)部質(zhì)量造成的危害內(nèi)部缺陷對(duì)內(nèi)部質(zhì)量造成的危害 內(nèi)部質(zhì)量的控制內(nèi)部質(zhì)量的控制 1 1、鋼液成分的控制鋼液成分的控制 l碳含量的控制碳含量的控制 l鋁含量的控制鋁含量的控制 l減少易偏析元素的含量減少易偏析元素的含量 l增加細(xì)化晶粒的元素增加細(xì)化晶粒的元素 l降低液態(tài)鋼碳當(dāng)量，消除馬氏體形成降低液態(tài)鋼碳當(dāng)量，消除馬氏體形成0.511.522.53153045607590105從 左到 右距 離 m mCSiMnPS澆注溫度對(duì)鑄坯的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部質(zhì)量的影響澆注溫度對(duì)鑄坯的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部質(zhì)量的影響3、拉速的控制、拉速的控制 0.511.522.53CSiMnPS最大偏析比高中低0.70.

4、750.80.850.90.951CSiMnPS最小偏析比高中低4.14.24.34.44.54.64.74.8高拉速中拉速低拉速中心疏松級(jí)別 電磁攪拌對(duì)等軸晶帶的影響電磁攪拌對(duì)等軸晶帶的影響5 5、二次冷卻制度、二次冷卻制度 二冷水的分配二冷水的分配 二次水膜強(qiáng)冷裝置二次水膜強(qiáng)冷裝置 6 6、采用輕壓下技術(shù)、采用輕壓下技術(shù) 輕壓下率與偏析度的關(guān)系輕壓下率與偏析度的關(guān)系 7、中間包恒溫技術(shù)、中間包恒溫技術(shù)中間包恒溫技術(shù)是冶煉高品質(zhì)鋼的關(guān)鍵技術(shù)，中間包恒溫技術(shù)是冶煉高品質(zhì)鋼的關(guān)鍵技術(shù)，主要采用兩種方式主要采用兩種方式:1.等離子加熱恒溫技術(shù)等離子加熱恒溫技術(shù)2、電磁加熱恒溫技術(shù)、電磁加熱恒溫技術(shù)

5、目前我們國(guó)家使用較好的企業(yè)有寶鋼、興澄目前我們國(guó)家使用較好的企業(yè)有寶鋼、興澄鋼廠。鋼廠。主要內(nèi)容w內(nèi)部裂紋的形成機(jī)理內(nèi)部裂紋的形成機(jī)理w鋼的高溫力學(xué)性能對(duì)內(nèi)部裂紋的影響鋼的高溫力學(xué)性能對(duì)內(nèi)部裂紋的影響w連鑄坯的凝固及傳熱對(duì)內(nèi)部裂紋的影響連鑄坯的凝固及傳熱對(duì)內(nèi)部裂紋的影響w連鑄坯變形對(duì)內(nèi)部裂紋的影響連鑄坯變形對(duì)內(nèi)部裂紋的影響內(nèi)部裂紋分類鑄坯厚度的四分之一處鑄坯橫斷面中心區(qū)距側(cè)面2550mm左右鑄坯厚度的四分之一處鑄坯橫斷面中心區(qū)內(nèi)部裂紋形成機(jī)理外因外因內(nèi)因內(nèi)因鋼鋼的高溫力學(xué)行為的高溫力學(xué)行為 w內(nèi)部裂紋內(nèi)部裂紋都發(fā)生在第都發(fā)生在第脆性溫度區(qū)，即固脆性溫度區(qū)，即固/液兩相區(qū)范圍內(nèi)，其生成的液兩相區(qū)

6、范圍內(nèi)，其生成的過程都是經(jīng)過拉伸應(yīng)力作用到凝固界面上，造成沿一次樹枝晶或等軸過程都是經(jīng)過拉伸應(yīng)力作用到凝固界面上，造成沿一次樹枝晶或等軸晶的晶界開裂，然后濃化鋼水填充到這些開裂的縫隙中這三個(gè)階段晶的晶界開裂，然后濃化鋼水填充到這些開裂的縫隙中這三個(gè)階段。鋼的高溫力鋼的高溫力學(xué)性能是內(nèi)學(xué)性能是內(nèi)部裂紋的內(nèi)部裂紋的內(nèi)因，決定著因，決定著高溫下坯殼高溫下坯殼所能承受的所能承受的臨界應(yīng)變臨界應(yīng)變/應(yīng)力的大小。應(yīng)力的大小。外外 臨界臨界 臨界應(yīng)變的確定00 . 511 . 5200 . 20 . 40 . 60 . 811 . 2碳 當(dāng) 量 ， w t %臨界應(yīng)變，%M n / S 1 0M n / S

7、 2 5M n / S 2 5 二冷系統(tǒng)與鑄坯質(zhì)量 超過鋼的超過鋼的臨界應(yīng)變臨界應(yīng)變 2003-3-7比水量增加，裂紋的發(fā)生頻率減小比水量增加，裂紋的發(fā)生頻率減小。鑄坯的鼓肚tSeEPl3324610100solmsoleTTTE鼓肚應(yīng)變沿拉坯方向的分布w沿鑄坯長(zhǎng)度方向，鼓肚量增大到一定程度后便不再增大，隨著鑄坯沿鑄坯長(zhǎng)度方向，鼓肚量增大到一定程度后便不再增大，隨著鑄坯表面溫度的不斷降低以及坯殼厚度的不斷增大，坯殼抵抗鋼水靜壓表面溫度的不斷降低以及坯殼厚度的不斷增大，坯殼抵抗鋼水靜壓力的能力不斷增強(qiáng)，鼓肚應(yīng)變呈不斷減小的趨勢(shì)。力的能力不斷增強(qiáng)，鼓肚應(yīng)變呈不斷減小的趨勢(shì)。w在同一扇形段內(nèi)，鼓肚量及鼓肚應(yīng)變都是減小的。在同一扇形段內(nèi)，鼓肚量及鼓肚應(yīng)變都是減小的。 7 - 4 - 1 水 表0 . 0 00 . 0 50 . 1 00 . 1 50 . 2 00 . 2 50 . 3 00 . 05 . 01 0 . 01 5 . 02 0 . 02 5 . 03 0 . 0距 彎 液 面 的 距 離 ， m應(yīng)變，%0 . 02 0 . 04 0 . 06 0 . 08 0 . 01 0 0 . 01 2 0 . 0連鑄坯