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连铸坯表面裂纹形成及防止
2011-7-23
内容
1 前言
2 铸坯表面纵裂纹
3 铸坯表面横裂纹
4 铸坯表面星形裂纹
5 结论
前言
连铸坯质量概念：
◆ 铸坯洁净度（夹杂物数量、类型、尺寸、分布）
◆ 铸坯表面质量（表面裂纹、夹渣、气孔）
◆ 铸坯内部质量（内部裂纹、夹杂物，中心疏松、缩孔、偏析）
◆ 铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方）
缺陷的控制策略图
前言
铸坯裂纹是影响连铸机产量和铸坯质量的主要缺陷。据统计铸坯各类缺陷中的50％为裂纹。铸坯出现裂纹，重者会导致漏钢和废品，轻者需进行精整。
带液芯的铸坯在连铸机内运行和凝固过程中为什么会产生裂纹，这是一个复杂的问题。当外力作用于带液芯的坯壳上，究竟是否产生裂纹决定于钢的高温力学行为、凝固的冶金行为和铸机设备运行状态。就裂纹而言，可分为铸坯表面裂纹和铸坯内部裂纹两类。
前言
铸坯表面裂纹类型
1－横向角部裂纹 2－纵向角部裂纹
3－横裂纹 4－宽面纵向裂纹
5－星形裂纹 6－深振痕
2 铸坯表面纵裂纹
板坯表面纵裂纹特征
表面纵裂纹可能发生在板坯宽面中心区域或宽面到棱边的任一位置产生。
以250×1200mm（C=%）板坯为例：
细小纵裂纹：宽度1-2mm，深度3-4mm，长100mm左右

宽大纵裂纹：宽度10-20mm，深度20-30mm，长度有
几米，严重时会贯穿板坯而报废
综合分析表明纵裂纹有以下特征：
（1） 产生纵裂纹的表面常伴有凹陷，纵裂纹的严重性与表面凹陷相对应
（2） 裂纹沿树枝晶干方向扩展
（3） 裂纹内发现有硅、钙、铝等元素的夹杂物
（4） 在裂纹周围发现有P，S，Mn的偏析
（5） 在裂纹边缘出现有一定的脱碳层，说明裂纹是在高温下形成扩展的。
2 铸坯表面纵裂纹
铸坯表面裂纹与中厚板表面缺陷关系：
板坯表面裂纹1-5mm深，-，产品裂纹深度为2mm。1000块板坯轧制统计：

轧制厚度 裂纹指数
<20mm
20—40mm
>40mm
2 铸坯表面纵裂纹
板坯表面纵裂纹形貌
2 铸坯表面纵裂纹
表面纵裂纹产生的原因
◆ 板坯横断面低倍检验指出，纵裂纹起源于激冷层薄弱处（约2-3mm）
◆ 结晶器的模拟试验指出，纵裂纹起源于结晶的弯月面区（几十mm到150mm）周边坯壳厚度薄弱处。这说明纵裂纹起源于结晶器的弯月面区初生凝固壳厚度的不均匀性。由于受力的作用：
（1）板坯凝固壳四周温度不均匀而产生的收缩力
（2）板坯收缩由钢水静压力产生的鼓胀力
（3）宽度收缩受侧面约束产生的弯曲应力
这些力的综合作用在坯壳上，当张应力超过钢的高温允许的强度，则就在坯壳薄弱处萌生裂纹，出结晶器后在二冷区继续扩展。
2 铸坯表面纵裂纹