[精品]FTSC薄板坯中間裂紋的成因及對策

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1、FTSC薄板坯中間裂紋的成因與對策王碩明苑成河張亞琴(河北理工大學冶金與能源學院，河北唐山063009)摘要：與CSP相比，F(xiàn)TSC屬于總弧形連鑄機，鑄坯由垂總逐漸彎曲成弧形，帶液芯的鑄坯再逐漸被矯直，在此過程中，鑄坯凝固前沿很容易產生中間裂紋。據(jù)此，本文著重從S偏析、以及鑄坯在凝固過程中的應變方面來研究屮間裂紋的產生原因，并提出預防措施，來獲得良好的鑄坯質最。關鍵詞：薄板坯中間裂紋S偏析機械應變ThestudyonthehalfwaycrackinFTSCthinslabWangShuomingYuanCh

2、engheZhangYaqin(MetallurgyandEnergySchool,HebeiPolytechnicUniversity,HebeiTangshan.063009)Abstract:ComparetotheCSPtechnology,FTSCbelongstostraight-arcCCM,theslabbebenttothearcshapelittlebylittleafterthroughstraightsegment,thenthearcslabhassolidifiedwithalit

3、tleliquidcorewasstraightenagain.Thehalfwaycrackiseasytoproductbetweenliquidandsolidfaceinthisprocess.Underthissituation,thispaperstudiedmainlythereasonofhalfwaycrackfromSsegregationandtheslabdeformationduringsolidification,Andgivenouttheprotectingsolution,i

4、nordertogainthegoodqualityofslab.Keywords:thinslab,halfwaycrack,Ssegregation,mechanicaldeformation1引言作為新型連鑄工藝之一，薄板坯連鑄的突出特點是鑄坯斷而薄，拉速高，二冷采用動態(tài)配水，連續(xù)彎曲，多點矯直。與CSP鑄機相比，廠房高度低，投資少，F(xiàn)TSC屬于直弧形板坯連鑄，鑄坯經過垂直段漸進彎曲成弧形，然后已凝固帶液芯的弧形鑄坯又被矯直，在這樣的彎曲矯直過程極易在固液兩和區(qū)造成中間裂紋等缺陷，使得熱裝鑄坯質量存在著

5、一?些問題。針對唐鋼FTSC薄板坯存在的屮間裂紋，從裂紋處的化學成分入手，分析了S偏析的影響；運用ANSYS軟件模擬了鑄坯在凝I古I過程屮的溫度場分布以及坯殼厚度生長惜況，為鑄坯在彎曲、僑直過程屮機械應變的計算提供可靠的分析數(shù)據(jù)，以檢驗彎曲、矯直應變是否超過了鋼的強度極限而產生中間裂紋。2研究方法與內容2.1對產牛裂紋的鑄坯取樣，用KYKY-2800型扌訂描電子顯微鏡對裂紋表面進行觀察，并進行能譜分析，確定了S元素產生晶間偏析對中間裂紋的影響。2.2運用ANSYS軟件對鑄坯在凝固過程中的溫度場和壞殼厚度進行求

6、解，在此棊礎Z上計算彎曲、矯直過程中應變，分析鑄機附加應變對裂紋的影響程度。3S偏析的研究3.1工藝流程唐鋼FTSC連鑄工藝起初生產的SS400薄板坯是存在屮間裂紋的。生產該鋼種的工藝流程為：轉爐一精煉一連鑄，未經鐵水預脫硫處理的鋼的平均化學成分如表1所示。表1SS400鋼種的化學成分(質量分數(shù)/%)Tabic1ChemistrycomponentofSS400(mass/%)元素CMnSiSPAls含量0.210.550.210.0190.0140.0253.2中間裂紋的顯微觀察從取回的鑄坯試樣上，在裂紋發(fā)

7、生處截取一條寬20mm,厚度為10mm的鋼條，試樣制取如圖1所示，裂紋形貌如圖2所示。10mmx/內弧側/廠X})/丿(<1/丿()20mm試〔樣外弧側窄側圖1試樣的選取Fig.1Selectionofsample圖2中間橫裂紋的顯微觀察Fig.2Tinyobservingoftransversecrack由圖可以看出，屮間裂紋主要發(fā)生在固、液界而溶質富集的區(qū)域，也就是柱狀晶發(fā)冇S偏析嚴重的地方，距內外弧邊緣15mm?25mm處。3.3電鏡分析用KYKY-2800型電子顯微鏡對裂紋表面進行觀察，裂紋處的掃描圖

8、和能譜圖如圖3、圖4所示,能譜分析結果如表2所示。圖3裂紋表面的電鏡掃描圖Fig.3Scanchartoftraversecrack'ssurface表2裂紋處的主要化學成分(質量分數(shù)/%)Table2Mainchemicalcomponentonthecracksurface(mass/%)元素MgAlSiPSCaMnFe0含量0.140.420.250.050.090.050.5466.7030