鑄坯低倍相關(guān)知識課件

鑄坯低倍相關(guān)知識譚杜鑄坯低倍相關(guān)知識譚杜11、連鑄坯低倍組織2、低倍試樣制作流程及檢驗方法3、常見低倍缺陷及判定標(biāo)準(zhǔn)4、如何控制好連鑄坯低倍組織主要內(nèi)容1、連鑄坯低倍組織主要內(nèi)容2

一、連鑄坯低倍組織

1-1、低倍組織的定義

低倍組織：當(dāng)連鑄坯完全凝固后，從鑄坯上切取的橫斷面試樣，經(jīng)過適當(dāng)加工后，通過肉眼或不超過10倍的放大鏡所觀察到的組織稱為連鑄坯的低倍組織（又叫連鑄坯的宏觀組織）。

一、連鑄坯低倍組織

1-1、低倍組織的定義3

連鑄坯的酸蝕低倍檢驗是用來確定鋼坯橫斷面或縱截面上內(nèi)部裂紋的種類、形態(tài)和分布、夾雜物宏觀分布、疏松和偏析狀況及斷面形狀等情況的方法,根據(jù)對低倍組織中反饋出來的各種具體缺陷種類、形狀和位置進行評定,通過其與凝固條件的關(guān)系、鋼種、斷面的凝固特點,及時對連鑄工藝參數(shù)、澆注操作和設(shè)備運行狀況存在的問題做出判斷,采取相應(yīng)的措施,改善并提高鑄坯質(zhì)量,同時為連鑄工藝的新品種開發(fā)提供依據(jù)。1-2、連鑄坯低倍組織的作用連鑄坯的酸蝕低倍檢驗是用來確定鋼坯橫斷面41-3、典型低倍組織結(jié)構(gòu)

連鑄坯典型的低倍結(jié)構(gòu)是由三個區(qū)域帶組成：表皮部分是細(xì)小的等軸晶帶區(qū)域；表皮往里是樹枝狀晶體構(gòu)成的柱狀晶帶，其方向是垂直于鑄坯表面；中心是粗大的等軸晶帶。連鑄坯的低倍組織對鋼的加工性能和機械性能影響很大。除某些特殊用途的鋼要求柱狀晶組織外，絕大部分鋼都希望得到等軸晶區(qū)大的鑄坯組織，同時希望等軸晶品粒細(xì)小、均勻。1-3、典型低倍組織結(jié)構(gòu)連鑄坯典型的低5（1）細(xì)小等軸晶區(qū)

鋼液進入結(jié)晶器后，受結(jié)晶器壁急劇冷卻形成大量晶核，并迅速凝固成具有細(xì)小等軸晶的激冷層區(qū)，其化學(xué)成分相當(dāng)于液相成分。激冷層的厚度主要取決于鋼液的過冷度，形成激冷層的冷卻速度約為100℃/S。（2）柱狀晶區(qū)

隨著激冷層的形成，傳熱速度減慢，凝固前沿的過冷度減小，同時又有空間熱流時，柱狀晶便開始生長，其方向平行于散熱方向。當(dāng)用較高倍顯微鏡觀察其結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)時，可以發(fā)現(xiàn)這種柱狀晶是大體沿同一方向伸展的網(wǎng)狀樹枝晶的集合組織。即從邊緣向中心，柱狀晶由只有二次枝晶發(fā)展成為高次枝晶，斷面也由簡單變復(fù)雜。柱狀晶發(fā)達(dá)時可直抵鑄坯中心，形成穿晶結(jié)構(gòu)，只有形成中心等軸晶區(qū)才能阻止柱狀晶生長。（1）細(xì)小等軸晶區(qū)6

（3）中心等軸晶區(qū)

隨著柱狀晶的生長，凝固前沿富集了越來越多的氣體夾雜及低熔點元素，因而降低了熔點和過冷度。另外，由于坯殼厚度不斷擴大，傳熱速度下降，柱狀晶發(fā)展緩慢，并隨著中心部位與柱狀晶前沿鋼液的溫度差別逐漸減小，柱狀晶停止向內(nèi)生長，此時中心未凝固的鋼液結(jié)晶接近停滯狀態(tài)，直到鋼液溫度降低至熔點以下時，在殘余鋼液中普遍形核，向各方向長大成等軸晶。因此，澆注溫度越低，溫度梯度越小，組成的過冷范圍越寬，就越容易生成等軸晶。

連鑄坯宏觀組織的好壞，可以用等軸晶所占比例多少來衡量。等軸晶組織對改善鑄坯質(zhì)量有顯著影響，因此可以通過對連鑄坯凝固條件的調(diào)整促進等軸晶的生長。（3）中心等軸晶區(qū)7二、低倍試樣的制作流程30~50mm試樣100mm試樣銑床拋光入池酸洗取出沖洗干燥檢驗切割成兩半鉆孔（取金屬粉末）裝袋送化驗室碳硫分析儀檢驗鑄坯二、低倍試樣的制作流程30~50mm試樣100mm試樣銑床拋82-1、低倍試樣的制作流程試樣切割邊角清理收集酸洗沖洗檢驗2-1、低倍試樣的制作流程試樣切割邊角清理收集酸洗沖洗檢驗9①②④⑤⑥③試樣來源試樣切割試樣加工鉆眼取樣檢驗分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計2-2、偏析試樣的制作流程①②④⑤⑥③試樣來源試樣切割試樣加工鉆眼取樣檢驗分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計10

A、熱酸浸蝕法：其酸液溫度一般為60℃～80℃或60℃～70℃。

B、冷酸浸蝕法：酸液溫度為室溫。

C、電腐蝕法：是將試樣置于設(shè)備的兩極板之間，且浸于酸液中，一般通以36V電壓、400A的電流。湘鋼低倍酸洗采用體積分?jǐn)?shù)為50%的鹽酸水溶液進行熱酸蝕試驗,酸液溫度為65-80℃,酸浸時間30min,待到預(yù)定時間后用流動的熱水沖刷試樣,觀察樣品內(nèi)是否存在有裂紋、疏松、皮下氣泡、非金屬夾雜等缺陷.2-3、低倍檢驗方法2-3、低倍檢驗方法11

連鑄坯的低倍組織評定一般依據(jù)國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，湘鋼現(xiàn)在執(zhí)行的是?GB/T1979-2001結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級標(biāo)準(zhǔn)?。其具體指標(biāo)有：中心疏松、中心偏析、縮孔、內(nèi)部裂紋（包括角部裂紋、皮下裂紋、中間裂紋、中心裂紋）、皮下氣泡、非金屬夾雜物、白點。評定時對照標(biāo)準(zhǔn)圖譜，確定各項指標(biāo)的相應(yīng)級別。三、常見低倍缺陷及判定標(biāo)準(zhǔn)連鑄坯的低倍組織評定一般依據(jù)國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)12

1、中心疏松

形貌特征：在酸蝕試樣上，集中在中心部位的空隙和暗點。

產(chǎn)生原因：鋼液凝固時體積收縮而沒有足夠的鋼液補充及最后凝固時氣體析集和雜物集聚。如將連鑄坯沿中心線剖開，就會發(fā)現(xiàn)其中心附近有許多細(xì)小的空隙，我們把這些小孔隙叫中心疏松。在鑄坯軋制時，當(dāng)壓縮比為3～5時，中心疏松可焊合，對成品性能并無危害。但對用于穿無縫管的鑄坯，中心疏松是很有害的，可能會造成鋼管內(nèi)表面缺陷。鑄坯中心疏松嚴(yán)重時還會伴隨著嚴(yán)重的中心偏析，對產(chǎn)品性能的危害甚大。評定原則：根據(jù)試樣中心部位的暗點和空隙數(shù)量、大小及密集程度評定

1、中心疏松13中心疏松中心疏松142、中心縮孔

形貌特征：在酸蝕試樣的中心部位呈現(xiàn)不規(guī)則的空洞

產(chǎn)生原因：鋼液凝固時柱狀晶的生長快慢主要取決于鑄坯冷卻過程中其鑄坯自身的溫度梯度或者說冷卻速度當(dāng)澆注過程中鋼水的過熱度高，二冷強度大，就會造成鑄坯冷卻過程中溫度梯度較大，冷卻速度過快，導(dǎo)致柱狀晶過于發(fā)達(dá)。當(dāng)柱狀晶生長到中心部位，碰到一起造成“搭橋”阻止了橋上面鋼水向橋下面鋼液凝固區(qū)的補充，當(dāng)橋下面鋼水完全凝固后，就留下了許多間斷孔隙，嚴(yán)重時產(chǎn)生較大縮孔。

評定原則：根據(jù)空洞的大小評定。

2、中心縮孔

形貌特征：在酸蝕試樣的中心部位呈現(xiàn)不規(guī)則的空15中心縮孔中心縮孔16

3、角部裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的角部，距表面有一定深度并與表面垂直，裂紋嚴(yán)重時，沿對角線向內(nèi)部擴展。產(chǎn)生原因：是由于鋼液在結(jié)晶器內(nèi)、外冷卻強度不當(dāng)及冷卻不均所產(chǎn)生的變形應(yīng)力，作用在鑄坯邊角部附近造成角部受的應(yīng)力超過鋼的強度而產(chǎn)生的。使結(jié)晶器內(nèi)均勻冷卻，就可防止這種裂紋的產(chǎn)生。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量以及距表面的距離而評定。3、角部裂紋17角部裂紋角部裂紋18

4、皮下裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的邊部細(xì)等軸晶與柱狀晶的交界處產(chǎn)生并沿柱狀晶向內(nèi)部擴展的裂紋。產(chǎn)生原因：指離鑄坯表面3～10mm范圍內(nèi)的細(xì)小裂紋，主要是由于結(jié)晶器變形，局部摩擦力過大，對弧不準(zhǔn)，連鑄坯鼓肚或矯直應(yīng)力過大，以及結(jié)晶器及二冷區(qū)冷卻不均，鑄坯表層溫度反復(fù)變化而發(fā)生多次相變，裂紋沿兩種組織交界面擴展也會形成皮下裂紋。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度在數(shù)量以及距表面的距離評定。4、皮下裂紋19皮下裂紋皮下裂紋205、中間裂紋形貌特征：在酸蝕試樣上裂紋在柱狀晶區(qū)內(nèi)出現(xiàn)，并沿柱狀晶擴展，一般垂直于鑄坯的兩個側(cè)面，嚴(yán)重時中心點的上下左右四個方向同時存在。產(chǎn)生原因：連鑄坯通過二次冷卻區(qū)時由于冷卻不均勻，溫度回升大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成，在拉坯和矯直時連鑄坯受的機械應(yīng)力過大、柱狀晶發(fā)達(dá)也助長裂紋的發(fā)生。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量評定。

5、中間裂紋21中間裂紋中間裂紋22

6、中心裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的中心區(qū)出現(xiàn)的裂紋。產(chǎn)生原因：連鑄坯凝固末期坯的心部鋼液凝固收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，連鑄坯鼓肚，二次冷卻區(qū)冷卻太強，隨后溫度回升而引起凝固層鼓脹，使鑄坯中心粘稠區(qū)受到拉應(yīng)力，矯直應(yīng)力過大，鋼液過熱度高。氣體含量高也能引起連鑄坯的中心裂紋。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量評定。6、中心裂紋23中心裂紋中心裂紋247、皮下氣泡形貌特征：在酸蝕試樣的皮下沿柱狀晶生長方向，呈分散或呈簇分布的細(xì)長裂縫或橢圓形氣孔。產(chǎn)生原因：鋼液脫氧不良及二次氧化，氣體含量高，加入鋼液的原材料或澆注系統(tǒng)不干燥。若這些氣體不能從鋼中逸出,鑄坯表皮下沿柱狀晶方向生長就會形成孔洞。接近于鑄坯表面的相對較小且密集分布的稱為氣孔。評定原則：根據(jù)氣泡距表面的距離、大小和數(shù)量評定。7、皮下氣泡25皮下氣泡皮下氣泡268、非金屬夾雜物形貌特征：在酸蝕試樣上呈不同形狀和不同顏色的非金屬顆粒或非金屬夾雜腐蝕剝落后出現(xiàn)的凹坑。產(chǎn)生原因：一方面冶煉和澆注過程中帶入的夾雜物、如鋼包、中間包耐火材料的侵蝕物，卷入的中包渣和保護渣等，另一方面冶煉時脫氧產(chǎn)生、二次氧化產(chǎn)物等形成的夾雜物進入結(jié)晶器內(nèi)未能上浮。評定原則：根據(jù)夾雜物的數(shù)量、大小及密集程度評定。8、非金屬夾雜物27非金屬夾雜物非金屬夾雜物28

9、白點

形貌特征：白點的特點是在酸浸試片上，表現(xiàn)為鋸齒狀的小裂縫，呈放射狀、同心圓形或不規(guī)則形態(tài)分布；在淬火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的縱向斷口上呈橢圓形、圓形或鴨嘴形的白亮點故稱為白點。

9、白點29

產(chǎn)生原因：在冶煉和澆注的過程中，氫通過不同途徑進人鋼液中，在鋼液凝固過程中，氫在鋼液中的溶解度隨溫度的降低而降低，由于過飽和而析出的氫有些來不及逸出仍以原子狀態(tài)固溶于鋼中，隨后部分地擴散到鋼液結(jié)晶形成的微小孔隙中結(jié)合成氫分子。鋼坯在進行鍛、軋時，微小的孔隙被壓縮或焊合，其中的一部分氫重新固溶于鋼中，使固溶體中的氫的含量增加，一部分未固溶的分子氫，由于體積壓縮而對周圍的金屬產(chǎn)生較大的壓力，形成局部內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)鑄坯冷卻過程較快時，氫來不及充分外逸，大部分以過飽和狀態(tài)溶于固溶體中，氫的擴散在低溫時極慢，固溶體中析出的氫只能向金屬微隙中擠，并結(jié)合成氫分子或與微隙中的碳結(jié)合成甲烷(CH)，這些氫分子和甲烷的聚積產(chǎn)生很大的壓力，這種壓力和金屬冷卻及相變等原因形成的應(yīng)力相結(jié)合超過了金屬的強度極限，從而以微隙為核心發(fā)生穿晶脆裂形成白點。產(chǎn)生原因：30局部放大白點局部放大白點3110、中心偏析

產(chǎn)生原因：由于鑄坯在凝固過程中，特別是在凝固末期尚未凝固的鋼液中富含的碳、硫、磷、錳、鉻、硅的殘余鋼液向中心流動造成的。在鑄坯橫斷面試樣上，從表面向中心取樣進行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)中心的碳、硫、磷、錳、鉻、硅等元素的含量明顯高于（或者低于）邊緣部位，這種現(xiàn)象叫中心偏析。中心偏析是和中心疏松、縮孔密切相關(guān)的，中心偏析會降低鋼的機械性能和耐腐蝕性能，在制造線材時經(jīng)常會發(fā)生拉拔脆斷，嚴(yán)重危害產(chǎn)品質(zhì)量。采用低溫澆注、電磁攪拌等可消除中心偏析。

10、中心偏析32BAEDC偏析的檢驗及評定方法BAEDC偏析的檢驗及評定方法33碳偏析值計算公式=4×A/(B+C+D+E)

A：中心點成分

B：四分之一對角線點成分

C：四分之一對角線點成分

D：四分之一對角線點成分

E：四分之一對角線點成分

碳偏析值計算公式=4×A/(B+C+D+E)

A：34

控制好連鑄坯的低倍組織就是縮小鑄坯中的柱狀晶帶，擴大等軸晶帶，使等軸晶晶粒細(xì)小、均勻,并盡可能減少鑄坯缺陷的產(chǎn)生。在工藝操作上可以采取以下措施：1、控制終點成分,擋渣出鋼，強化脫氧，控制鋼中有害元素S、P等的含量冶煉時,如果拉碳過低,導(dǎo)致鋼水過氧化,出鋼下渣會使鋼水夾雜大幅度上升,因此要控制終點成分并采用擋渣出鋼。另外為防止皮下氣泡,要強化鋼水脫氧，S、P是易偏析元素在鋼水中含量高容易產(chǎn)生中心偏析降低鋼材的性能。2、全程保護澆鑄,防止非金屬夾雜由于二次氧化造成的夾雜大量上升,為此一定要在澆鑄過程中保護在大包—中包—結(jié)晶器鋼水防止裸露,使用水口吹氬、加水口密封圈隔絕空氣。

四、如何控制好連鑄坯的低倍組織?控制好連鑄坯的低倍組織就是縮小鑄坯中的柱狀35

3、合理控制中包過熱度及與之匹配的拉速鋼水的過熱度直接影響到鋼液凝固結(jié)晶情況,當(dāng)溫度過高時,同等拉速下鑄坯凝固殼相對變薄,如此時拉速不匹配,凝固殼很容易開裂，高過熱度鑄坯內(nèi)部柱狀晶區(qū)發(fā)達(dá)。實踐表明,連鑄時適當(dāng)?shù)睦偌颁撍疁囟?能形成良好的鑄坯組織;過低的溫度將使鋼水流動性下降,甚至斷流,而過高的溫度又會使鑄坯產(chǎn)生裂紋。4、采用電磁攪拌技術(shù)在連鑄生產(chǎn)中電磁攪拌有助于提高鋼水的純凈度，減少偏析、縮孔、疏松，改善鑄坯凝固結(jié)構(gòu)，能提高鑄坯的表面和內(nèi)部質(zhì)量。

3、合理控制中包過熱度及與之匹配的拉速36

5、合理二冷工藝、冷卻制度，保證良好的設(shè)備精度鑄坯內(nèi)部缺陷主要受二次冷卻區(qū)凝固過程的控制，所以應(yīng)根據(jù)不同鋼種設(shè)計合理比水量及二冷水量分布，保證鑄坯在二次冷卻區(qū)表面溫度的分布均勻，在矯直點表面溫度不大于900度；鑄坯在二次冷卻凝固坯殼的受力與變形易產(chǎn)生裂紋，澆注前應(yīng)保證對弧準(zhǔn)確、支撐輥道轉(zhuǎn)動靈活、各區(qū)水條對中良好、噴嘴通暢。6、確保入爐材料、與鋼水直接接觸的耐火材料、保護渣的干燥。對合金鋼、鉻鉬鋼等鋼種的連鑄坯進行緩冷，以使氫能擴散出來，減輕其危害。5、合理二冷工藝、冷卻制度，保證良好的設(shè)備精度37技能比武實操要求：1、在規(guī)定的27秒時間內(nèi)完成事故火切作業(yè)—切移動坯。2、取低倍樣切坯厚度在30～50mm（湘鋼本部取樣要求）。3、切坯厚度均勻。4、根據(jù)實物或照片對鑄坯缺陷進行分析.5、判斷出存在的缺陷類型6、根據(jù)提供的參考內(nèi)容分析缺陷產(chǎn)生的原因以及對應(yīng)的措施技能比武實操要求：1、在規(guī)定的27秒時間內(nèi)完成事故火切作業(yè)—38謝謝！謝謝！39鑄坯低倍相關(guān)知識譚杜鑄坯低倍相關(guān)知識譚杜401、連鑄坯低倍組織2、低倍試樣制作流程及檢驗方法3、常見低倍缺陷及判定標(biāo)準(zhǔn)4、如何控制好連鑄坯低倍組織主要內(nèi)容1、連鑄坯低倍組織主要內(nèi)容41

一、連鑄坯低倍組織

1-1、低倍組織的定義

低倍組織：當(dāng)連鑄坯完全凝固后，從鑄坯上切取的橫斷面試樣，經(jīng)過適當(dāng)加工后，通過肉眼或不超過10倍的放大鏡所觀察到的組織稱為連鑄坯的低倍組織（又叫連鑄坯的宏觀組織）。

一、連鑄坯低倍組織

1-1、低倍組織的定義42

連鑄坯的酸蝕低倍檢驗是用來確定鋼坯橫斷面或縱截面上內(nèi)部裂紋的種類、形態(tài)和分布、夾雜物宏觀分布、疏松和偏析狀況及斷面形狀等情況的方法,根據(jù)對低倍組織中反饋出來的各種具體缺陷種類、形狀和位置進行評定,通過其與凝固條件的關(guān)系、鋼種、斷面的凝固特點,及時對連鑄工藝參數(shù)、澆注操作和設(shè)備運行狀況存在的問題做出判斷,采取相應(yīng)的措施,改善并提高鑄坯質(zhì)量,同時為連鑄工藝的新品種開發(fā)提供依據(jù)。1-2、連鑄坯低倍組織的作用連鑄坯的酸蝕低倍檢驗是用來確定鋼坯橫斷面431-3、典型低倍組織結(jié)構(gòu)

連鑄坯典型的低倍結(jié)構(gòu)是由三個區(qū)域帶組成：表皮部分是細(xì)小的等軸晶帶區(qū)域；表皮往里是樹枝狀晶體構(gòu)成的柱狀晶帶，其方向是垂直于鑄坯表面；中心是粗大的等軸晶帶。連鑄坯的低倍組織對鋼的加工性能和機械性能影響很大。除某些特殊用途的鋼要求柱狀晶組織外，絕大部分鋼都希望得到等軸晶區(qū)大的鑄坯組織，同時希望等軸晶品粒細(xì)小、均勻。1-3、典型低倍組織結(jié)構(gòu)連鑄坯典型的低44（1）細(xì)小等軸晶區(qū)

鋼液進入結(jié)晶器后，受結(jié)晶器壁急劇冷卻形成大量晶核，并迅速凝固成具有細(xì)小等軸晶的激冷層區(qū)，其化學(xué)成分相當(dāng)于液相成分。激冷層的厚度主要取決于鋼液的過冷度，形成激冷層的冷卻速度約為100℃/S。（2）柱狀晶區(qū)

隨著激冷層的形成，傳熱速度減慢，凝固前沿的過冷度減小，同時又有空間熱流時，柱狀晶便開始生長，其方向平行于散熱方向。當(dāng)用較高倍顯微鏡觀察其結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)時，可以發(fā)現(xiàn)這種柱狀晶是大體沿同一方向伸展的網(wǎng)狀樹枝晶的集合組織。即從邊緣向中心，柱狀晶由只有二次枝晶發(fā)展成為高次枝晶，斷面也由簡單變復(fù)雜。柱狀晶發(fā)達(dá)時可直抵鑄坯中心，形成穿晶結(jié)構(gòu)，只有形成中心等軸晶區(qū)才能阻止柱狀晶生長。（1）細(xì)小等軸晶區(qū)45

（3）中心等軸晶區(qū)

隨著柱狀晶的生長，凝固前沿富集了越來越多的氣體夾雜及低熔點元素，因而降低了熔點和過冷度。另外，由于坯殼厚度不斷擴大，傳熱速度下降，柱狀晶發(fā)展緩慢，并隨著中心部位與柱狀晶前沿鋼液的溫度差別逐漸減小，柱狀晶停止向內(nèi)生長，此時中心未凝固的鋼液結(jié)晶接近停滯狀態(tài)，直到鋼液溫度降低至熔點以下時，在殘余鋼液中普遍形核，向各方向長大成等軸晶。因此，澆注溫度越低，溫度梯度越小，組成的過冷范圍越寬，就越容易生成等軸晶。

連鑄坯宏觀組織的好壞，可以用等軸晶所占比例多少來衡量。等軸晶組織對改善鑄坯質(zhì)量有顯著影響，因此可以通過對連鑄坯凝固條件的調(diào)整促進等軸晶的生長。（3）中心等軸晶區(qū)46二、低倍試樣的制作流程30~50mm試樣100mm試樣銑床拋光入池酸洗取出沖洗干燥檢驗切割成兩半鉆孔（取金屬粉末）裝袋送化驗室碳硫分析儀檢驗鑄坯二、低倍試樣的制作流程30~50mm試樣100mm試樣銑床拋472-1、低倍試樣的制作流程試樣切割邊角清理收集酸洗沖洗檢驗2-1、低倍試樣的制作流程試樣切割邊角清理收集酸洗沖洗檢驗48①②④⑤⑥③試樣來源試樣切割試樣加工鉆眼取樣檢驗分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計2-2、偏析試樣的制作流程①②④⑤⑥③試樣來源試樣切割試樣加工鉆眼取樣檢驗分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計49

A、熱酸浸蝕法：其酸液溫度一般為60℃～80℃或60℃～70℃。

B、冷酸浸蝕法：酸液溫度為室溫。

C、電腐蝕法：是將試樣置于設(shè)備的兩極板之間，且浸于酸液中，一般通以36V電壓、400A的電流。湘鋼低倍酸洗采用體積分?jǐn)?shù)為50%的鹽酸水溶液進行熱酸蝕試驗,酸液溫度為65-80℃,酸浸時間30min,待到預(yù)定時間后用流動的熱水沖刷試樣,觀察樣品內(nèi)是否存在有裂紋、疏松、皮下氣泡、非金屬夾雜等缺陷.2-3、低倍檢驗方法2-3、低倍檢驗方法50

連鑄坯的低倍組織評定一般依據(jù)國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，湘鋼現(xiàn)在執(zhí)行的是?GB/T1979-2001結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級標(biāo)準(zhǔn)?。其具體指標(biāo)有：中心疏松、中心偏析、縮孔、內(nèi)部裂紋（包括角部裂紋、皮下裂紋、中間裂紋、中心裂紋）、皮下氣泡、非金屬夾雜物、白點。評定時對照標(biāo)準(zhǔn)圖譜，確定各項指標(biāo)的相應(yīng)級別。三、常見低倍缺陷及判定標(biāo)準(zhǔn)連鑄坯的低倍組織評定一般依據(jù)國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)51

1、中心疏松

形貌特征：在酸蝕試樣上，集中在中心部位的空隙和暗點。

產(chǎn)生原因：鋼液凝固時體積收縮而沒有足夠的鋼液補充及最后凝固時氣體析集和雜物集聚。如將連鑄坯沿中心線剖開，就會發(fā)現(xiàn)其中心附近有許多細(xì)小的空隙，我們把這些小孔隙叫中心疏松。在鑄坯軋制時，當(dāng)壓縮比為3～5時，中心疏松可焊合，對成品性能并無危害。但對用于穿無縫管的鑄坯，中心疏松是很有害的，可能會造成鋼管內(nèi)表面缺陷。鑄坯中心疏松嚴(yán)重時還會伴隨著嚴(yán)重的中心偏析，對產(chǎn)品性能的危害甚大。評定原則：根據(jù)試樣中心部位的暗點和空隙數(shù)量、大小及密集程度評定

1、中心疏松52中心疏松中心疏松532、中心縮孔

形貌特征：在酸蝕試樣的中心部位呈現(xiàn)不規(guī)則的空洞

產(chǎn)生原因：鋼液凝固時柱狀晶的生長快慢主要取決于鑄坯冷卻過程中其鑄坯自身的溫度梯度或者說冷卻速度當(dāng)澆注過程中鋼水的過熱度高，二冷強度大，就會造成鑄坯冷卻過程中溫度梯度較大，冷卻速度過快，導(dǎo)致柱狀晶過于發(fā)達(dá)。當(dāng)柱狀晶生長到中心部位，碰到一起造成“搭橋”阻止了橋上面鋼水向橋下面鋼液凝固區(qū)的補充，當(dāng)橋下面鋼水完全凝固后，就留下了許多間斷孔隙，嚴(yán)重時產(chǎn)生較大縮孔。

評定原則：根據(jù)空洞的大小評定。

2、中心縮孔

形貌特征：在酸蝕試樣的中心部位呈現(xiàn)不規(guī)則的空54中心縮孔中心縮孔55

3、角部裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的角部，距表面有一定深度并與表面垂直，裂紋嚴(yán)重時，沿對角線向內(nèi)部擴展。產(chǎn)生原因：是由于鋼液在結(jié)晶器內(nèi)、外冷卻強度不當(dāng)及冷卻不均所產(chǎn)生的變形應(yīng)力，作用在鑄坯邊角部附近造成角部受的應(yīng)力超過鋼的強度而產(chǎn)生的。使結(jié)晶器內(nèi)均勻冷卻，就可防止這種裂紋的產(chǎn)生。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量以及距表面的距離而評定。3、角部裂紋56角部裂紋角部裂紋57

4、皮下裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的邊部細(xì)等軸晶與柱狀晶的交界處產(chǎn)生并沿柱狀晶向內(nèi)部擴展的裂紋。產(chǎn)生原因：指離鑄坯表面3～10mm范圍內(nèi)的細(xì)小裂紋，主要是由于結(jié)晶器變形，局部摩擦力過大，對弧不準(zhǔn)，連鑄坯鼓肚或矯直應(yīng)力過大，以及結(jié)晶器及二冷區(qū)冷卻不均，鑄坯表層溫度反復(fù)變化而發(fā)生多次相變，裂紋沿兩種組織交界面擴展也會形成皮下裂紋。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度在數(shù)量以及距表面的距離評定。4、皮下裂紋58皮下裂紋皮下裂紋595、中間裂紋形貌特征：在酸蝕試樣上裂紋在柱狀晶區(qū)內(nèi)出現(xiàn)，并沿柱狀晶擴展，一般垂直于鑄坯的兩個側(cè)面，嚴(yán)重時中心點的上下左右四個方向同時存在。產(chǎn)生原因：連鑄坯通過二次冷卻區(qū)時由于冷卻不均勻，溫度回升大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成，在拉坯和矯直時連鑄坯受的機械應(yīng)力過大、柱狀晶發(fā)達(dá)也助長裂紋的發(fā)生。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量評定。

5、中間裂紋60中間裂紋中間裂紋61

6、中心裂紋

形貌特征：在酸蝕試樣的中心區(qū)出現(xiàn)的裂紋。產(chǎn)生原因：連鑄坯凝固末期坯的心部鋼液凝固收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，連鑄坯鼓肚，二次冷卻區(qū)冷卻太強，隨后溫度回升而引起凝固層鼓脹，使鑄坯中心粘稠區(qū)受到拉應(yīng)力，矯直應(yīng)力過大，鋼液過熱度高。氣體含量高也能引起連鑄坯的中心裂紋。評定原則：根據(jù)裂紋的寬度、長度和數(shù)量評定。6、中心裂紋62中心裂紋中心裂紋637、皮下氣泡形貌特征：在酸蝕試樣的皮下沿柱狀晶生長方向，呈分散或呈簇分布的細(xì)長裂縫或橢圓形氣孔。產(chǎn)生原因：鋼液脫氧不良及二次氧化，氣體含量高，加入鋼液的原材料或澆注系統(tǒng)不干燥。若這些氣體不能從鋼中逸出,鑄坯表皮下沿柱狀晶方向生長就會形成孔洞。接近于鑄坯表面的相對較小且密集分布的稱為氣孔。評定原則：根據(jù)氣泡距表面的距離、大小和數(shù)量評定。7、皮下氣泡64皮下氣泡皮下氣泡658、非金屬夾雜物形貌特征：在酸蝕試樣上呈不同形狀和不同顏色的非金屬顆?；蚍墙饘賷A雜腐蝕剝落后出現(xiàn)的凹坑。產(chǎn)生原因：一方面冶煉和澆注過程中帶入的夾雜物、如鋼包、中間包耐火材料的侵蝕物，卷入的中包渣和保護渣等，另一方面冶煉時脫氧產(chǎn)生、二次氧化產(chǎn)物等形成的夾雜物進入結(jié)晶器內(nèi)未能上浮。評定原則：根據(jù)夾雜物的數(shù)量、大小及密集程度評定。8、非金屬夾雜物66非金屬夾雜物非金屬夾雜物67

9、白點

形貌特征：白點的特點是在酸浸試片上，表現(xiàn)為鋸齒狀的小裂縫，呈放射狀、同心圓形或不規(guī)則形態(tài)分布；在淬火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的縱向斷口上呈橢圓形、圓形或鴨嘴形的白亮點故稱為白點。

9、白點68

產(chǎn)生原因：在冶煉和澆注的過程中，氫通過不同途徑進人鋼液中，在鋼液凝固過程中，氫在鋼液中的溶解度隨溫度的降低而降低，由于過飽和而析出的氫有些來不及逸出仍以原子狀態(tài)固溶于鋼中，隨后部分地擴散到鋼液結(jié)晶形成的微小孔隙中結(jié)合成氫分子。鋼坯在進行鍛、軋時，微小的孔隙被壓縮或焊合，其中的一部分氫重新固溶于鋼中，使固溶體中的氫的含量增加，一部分未固溶的分子氫，由于體積壓縮而對周圍的金屬產(chǎn)生較大的壓力，形成局部內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)鑄坯冷卻過程較快時，氫來不及充分外逸，大部分以過飽和狀態(tài)溶于固溶體中，氫的擴散在低溫時極慢，固溶體中析出的氫只能向金屬微隙中擠，并結(jié)合成氫分子或與微隙中的碳結(jié)合成甲烷(CH)，這些氫分子和甲烷的聚積產(chǎn)生很大的壓力，這種壓力和金屬冷卻及相變等原因形成的應(yīng)力相結(jié)合超過了金屬的強度極限，從而以微隙為核心發(fā)生穿晶脆裂形成白點。產(chǎn)生原因：69局部放大白點局部放大白點7010、中心偏析

產(chǎn)生原因：由于鑄坯在凝固過程中，特別是在凝固末期尚未凝固的鋼液中富含的碳、硫、磷、錳、鉻、硅的殘余鋼液向中心流動造成的。在鑄坯橫斷面試樣上，從表面向中心取樣進行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)中心的碳、硫、磷、錳、鉻、硅等元素的含量明顯高于（或者低于）邊緣部位，這種現(xiàn)象叫中心偏析。中心偏析是和中心疏松、縮孔密切相關(guān)的，中心偏析會降低鋼的機械性能和耐腐蝕性能，在制造線材時經(jīng)常會發(fā)生拉拔脆斷，嚴(yán)重危害產(chǎn)品質(zhì)量。采用低溫澆注、電磁攪拌等可消除中心偏析。

10、中心偏析71BAEDC偏析的檢驗及評定方法BAEDC偏析的檢驗及評定方法72碳偏析值計算公式=4×A/(B+C+D+E)

A：中心點成分

B：四分之一對角線點成分

C：四分之一對角線點成分

D：四分之一對角線點成分

E：四分