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CSP生产Q235B热轧带钢边部裂纹分析

杨柳  
【摘要】:近二十年来,CSP薄板坯连铸连轧工艺以其投资成本低、生产周期短和能源节约等得到广泛地应用。CSP薄板坯在结晶器中的冷却强度要远大于传统板坯,导致其铸态组织晶粒更细小更均匀,同时微观偏析也得到较大的改善,成分分布更均匀。中心疏松和中心偏析等内部缺陷在薄板坯中要轻微的多,同时由冷却强度过大等引起的热应力造成表面裂纹会有不同程度的发生。国内某厂CSP分厂Q235B中碳钢种因表面裂纹、结疤等缺陷问题而导致的原卷钢质平均改判率为3.8%,而裂纹缺陷是这类钢种导致改判的主要因素。 为了减少CSP生产Q235B热轧带钢边部裂纹缺陷,分别对Q235B连铸坯和热轧带卷裂纹进行取样,通过宏观形貌、金相组织、扫描电镜及能谱分析等方法,研究铸坯角部横裂纹与热轧带钢边部裂纹的演变规律。结合现场取Q235B边部试样进行模拟轧制实验和高温性能测试,结果表明: (1)结晶器卷渣、冷却不均匀是产生连铸坯角部裂纹的主要原因;2道次过渡带钢的金相组织中出现混晶现象,裂纹边上存在脱碳现象;热轧带钢边部裂纹主要源自于铸坯裂纹,并在轧制过程中得到扩展。 (2)模拟轧制实验表明裂纹附近存在小坑洞,能谱分析其夹杂类型为CaO-SiO_2-MgO-Na_2O-K_2O,其中Na的含量超过10%,为结晶器保护渣的卷入。另外部分能谱打出Cu元素,其富集达到2.30%,在氧化铁皮和金属晶界间形成熔融相导致铸坯表面产生热淬裂纹。 (3) Q235B钢在温度降低到1000℃以后,随着温度的降低,试样的R.A值迅速下降。在800℃时试样的R.A值最低,只有8.46%;板坯在顶弯、矫直时应避开第Ⅲ脆性温度区,减少裂纹的发生。 根据连铸工艺参数,对保护渣厚度和消耗量、结晶器振动参数、中间包过热度、结晶器传热参数、铸坯宽度等与边部裂纹缺陷率的关系进行统计分析,并提出了相应的边部裂纹控制工艺措施。 (1)成分控制。加强LF精炼白渣操作,降低硫含量,控制Mn含量在内控成分上限位置,以提高Mn/S比;减少钢中AlN的析出,钢中Als含量按下限控制;尽量降低钢中N含量值,保证铸坯质量。 (2)连铸工艺参数控制。控制Q235B钢过热度在25℃内;减少液面波动造成的结晶器卷渣;减小Q235B热流,控制其宽、窄面热流分别在1.7~2.0MW/m~2和1.0~1.3MW/m~2,弱冷铸坯,使其矫直温度在900℃以上。 (3)热轧参数控制。终轧温度、出炉温度、卷取温度分布区间较广,应加强对其温度的控制,Q235B的出炉温度、开轧温度、终轧温度和卷取温度分别控制在1142~1183℃、1035~1100℃、875~890℃和518~558℃的范围内。


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