唐山中厚板公司CCSD36钢裂纹的研究

【摘要】：唐钢中厚板有限公司2.5×106t/a板坯连铸投产后,所生产的板坯探伤不合、表面裂纹一度发生得比较频繁,特别对微合金化钢来说这一问题表现得更为突出,这种质量缺陷严重地限制了连铸的生产,影响到后续的轧钢产品的质量。通过对铸坯裂纹分析以及实验室研究,探讨了CCSD36钢种表面裂纹的形成原因。 中厚板材表面裂纹细小、曲折,是由板坯的原始裂纹遗传的产物。它起源于结晶器内,在二冷及轧制时扩展延伸。裂纹两侧在高温下形成的氧化层使其在轧制中难以焊合。裂纹内部及其周围存在大量以钙铝酸盐、硅酸盐为主的高熔点低塑性夹杂物,含量严重偏离正常状态,形成脆性相颗粒,当这类夹杂被表面层和氧化层“捕获”,受轧制力作用时导致表层开裂,使裂纹在铸坯凝固及轧制中进一步扩展或形成新的裂纹。 探伤检验,板材中大型夹杂物视为裂纹。通过对铸坯夹杂物研究得知,CCSD36钢种连铸坯中显微夹杂体积率平均为0.16%、数量平均值为36个/mm2;显微夹杂的粒径分布,0~5μm夹杂约占90%,5~10μm夹杂占9%,10μm不足1%。且铸坯内弧夹杂物含量较高,且在距内弧的1/5和3/5两处夹杂物出现了聚集,这种分布形式主要是0~5μm夹杂积聚所致。显微夹杂主要分为四类,LF炉处理前钢水中显微夹杂为球形的硅酸盐、块状和少量簇状的Al2O3夹杂,LF炉钙处理后,主要为球形的钙铝酸盐及钙铝酸盐与CaS复合夹杂,并成为中间包钢水、铸坯中的主要夹杂物;示踪剂分析表明,铸坯中的显微夹杂物主要来源于脱氧产物与中间包覆盖剂的复合物,其次是与结晶器液面保护渣和钢包渣的复合物。 连铸坯大型夹杂物主要为钙铝酸盐和硅铝酸盐两类,含量15.21mg/10kg。主要来源于结晶器液面保护渣的污染,其次是脱氧产物与中间包液面中间包覆盖剂和钢包渣。铸坯中夹杂物对于钢板表面裂纹的产生和扩展起到了至关重要的作用。