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1、第19卷第5期寬厚板Vol．19，No．52013年10月WIDEANDHEAVYPLATEOctober2013·45·高強(qiáng)度船板鋼連鑄坯中心偏析的研究杜大鵬鄔早勤周立平秦坤尹紹江(河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司)摘要針對連鑄坯的中心偏析，采用低倍檢驗(yàn)、金相分析、原位分析等方法對鑄坯寬度方向的不同位置進(jìn)行了檢驗(yàn)、分析。結(jié)合鋼水的過熱度、成分、二冷狀況、設(shè)備精度對連鑄坯偏析狀況的影響，從設(shè)備和工藝方面提出了改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞中心偏析原位分析連鑄坯StudyonCentralSegregationofHighStrengthHullStructuralSteelContinuousCastSlabD
2、uDapeng，WuZaoqin，ZhouLiping，QinKunandYinShaojiang(HebeiIronandSteelGroup，TanggangCompany．)AbstractThecentralsegregationofcontinuouscastslabhasbeenexaminedandanalyzedatdifferentlocationsinthestrandwidthdirectionbymeansofmacro－examination，metallographicanalysisandOPA．Accordingtotheeffectsofsuperhe
3、at，chemicalcomposition，secondarycoolingandequipmentprecisiononsegregationofcontinuouscastslab，measuresareputforwardforequipmentandprocessimprovement．KeywordsCentralsegregation，OPA，Continuouscastslab0前言在連鑄頭坯沿行進(jìn)方向的橫截面制取1支冷酸腐蝕試樣，如圖1所示。在連鑄生產(chǎn)中，鑄坯的偏析程度是判定連鑄坯質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，在船體、橋梁、容器、海洋設(shè)施用微合金化中厚鋼板的生產(chǎn)中，保證韌性、Z
4、向和焊接等性能必須嚴(yán)格控制鑄坯中心偏析。開展連鑄坯偏析分布的特性研究，對連鑄工藝控制［1］以及提高連鑄坯檢測效率具有指導(dǎo)意義。本文對船板鋼連鑄坯的中心偏析進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，對提高板坯內(nèi)部質(zhì)量和改善板材物理性能圖1冷酸腐蝕試樣的切取均有積極作用。對連鑄坯橫截面進(jìn)行冷酸腐蝕和觀察，表面1試驗(yàn)與分析情況如圖2所示。從圖中發(fā)現(xiàn)，中心偏析嚴(yán)重，偏選取高強(qiáng)船板鋼AH36連鑄坯，其主要成分析線粗大而且連續(xù)性強(qiáng)，右側(cè)伴有裂紋出現(xiàn)。根如表1所示。據(jù)圖譜評級，可以達(dá)到最嚴(yán)重的A級。表1AH36連鑄坯主要元素的含量wt/%1．2金相分析CMnSPSiAlsNbCeq在連鑄坯的內(nèi)弧側(cè)取樣，觀察鑄態(tài)組織，在
5、邊0．151．350．010．0160．30．0350．00390．38緣處沒有發(fā)現(xiàn)細(xì)小等軸晶區(qū)，基本為粗大柱狀晶區(qū)，如圖3所示。1．1低倍檢驗(yàn)1．3原位分析·46·寬厚板第19卷圖2連鑄坯低倍全貌及中心偏析區(qū)域照片圖3連鑄坯內(nèi)弧側(cè)鑄態(tài)組織金屬原位分析是對分析對象原始狀態(tài)化學(xué)成～7#。圖5為1#、2#、6#、7#試樣的C、Mn、S、P分分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的一項(xiàng)技術(shù)。通過對無預(yù)燃、布二維等高圖，圖中背景色為平均強(qiáng)度的代表顏連續(xù)掃描激發(fā)的火花放電所產(chǎn)生的光譜信號進(jìn)行色。高速數(shù)據(jù)采集和解析，可以測定樣品表面不同位由各元素含量的二維等高圖可知，連鑄坯偏置在原始狀態(tài)下的化學(xué)成分、缺陷和夾雜狀態(tài)。析
6、狀況比較復(fù)雜，即存在正偏析(淺色)，也有負(fù)原位分析儀對材料的宏觀統(tǒng)計(jì)偏析分析具有直偏析(深色)。1#、2#試樣的取樣位置靠近連鑄坯［2］觀、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。邊部，其中心偏析呈現(xiàn)一定程度的條帶狀，偏析情結(jié)合低倍檢驗(yàn)的結(jié)果，在冷酸腐蝕試樣上切況嚴(yán)重，而6#、7#試樣的取樣位置位于寬度方向取7個(gè)規(guī)格為80mm×80mm×15mm的原位分的中心部位，由于存在裂紋和疏松等缺陷，其中心析試樣并進(jìn)行分析，見圖4所示。偏析呈負(fù)偏析或空白狀態(tài)，總體偏析情況嚴(yán)重。表2為各試樣主要元素的最大偏析度及具體位置。在分析過程中發(fā)現(xiàn)，連鑄坯寬度方向上各元素的偏析可以形成一條貫穿中心的偏析線，靠近邊部，即連鑄坯寬度1/4
7、～1/3處的中心偏析程度高于中間部位，2#試樣的位置靠近鑄坯寬度方向圖4原位分析取樣示意圖1/4處，是各元素偏析最嚴(yán)重的區(qū)域。1．3．1各元素的分布針對中心部位的裂紋取樣，并進(jìn)行初步分析。試驗(yàn)過程中共掃描7塊試樣，編號順序?yàn)?#圖6為裂紋的表觀形貌和能譜分析。掃描確定中第5期杜大鵬等:高強(qiáng)度船板鋼連鑄坯中心偏析的研究·47·圖51#、2#、6#、7#試樣的C、Mn、S、P元素分布二維等高圖表21#～7#試樣主要元素的最大偏析度及具體位置試樣CM
