文档介绍：唐山科技职业技术学院
毕业论文
论文题目: 铸坯质量缺陷的分析
系别冶金工程系
专业班级 09冶金技术1班
学生姓名
学号
指导教师
日期
目录
摘要 1
1 前言 2
国内外研究现状及分析 2
提高连铸坯质量,主要是解决以下问题: 2
课题研究的意义 2
2 内容 3
连铸坯的裂纹产生原因 3
铸坯裂纹类型 4
内部中心缺陷控制 6
连铸坯的凝固结构控制 6
• 连铸坯中心致密控制 7
坯形状缺陷控制 8
菱变(脱方) 8
鼓肚 9
3结束 11
参考文献 12
致谢 13
摘要
为了解决连铸坯的质量缺陷问题,我写此论文主要是关于连铸坯的质量缺陷主要表现为,形状缺陷,内部缺陷等。中心裂纹,皮下裂纹,横裂,纵裂较为明显。此论文对质量缺陷形成的原因进行了分析,从而找出了形成质量缺陷和裂纹的成因,提出了控制铸坯质量缺陷的技术措施,从而减少铸坯的质量问题。
关键词:形状缺陷,内部缺陷,形成原因。
1 前言
近年来,随着连铸技术的发展,连铸坯的热装,热送及热轧技术取得了很大的进步,产生了明显的经济效益,这一生产工艺对连铸坯的质量提出了更高的要求,本文对小方坯中常见的质量缺陷及其形成原因和控制措施进行了讨论
国内外研究现状及分析
连铸取代模铸是炼钢生产中流程中一次巨大的技术变革。在1965年前绝大部分连铸机是比较简单的立式连铸机,在1975年80%板坯、70%大方坯和小方坯都采用弧形连铸机生产,1984年已有30%板坯、20%大方坯采用连续弯曲矫直的立弯式连铸机生产。
目前世界上不少国家连铸比较接近饱和。连铸机型基本定型化。
目前改进的方向是使连铸机的结构和辅助设备具有更高的综合性能,操作过程自动化、可控性和安全性达到更高水平。其目的在于进一步发挥连铸机的生产潜力和进一步提高铸坯的质量。
提高连铸坯质量,主要是解决以下问题:
1)改善工艺控制生产无缺陷的连铸坯,为实现直接热送和直接轧制创造条件。
2)获得内部极为均质的连铸坯,为保证产品的性能的均匀性。对特殊用途钢种的铸坯,关键是改善铸坯内部结构和减少宏观偏析。近几年开发的技术解决铸坯内部质量取得明显效果。
3)浇注过程的自动监控和计算机跟踪以及与铸坯质量在线统计分析相结合,是保证连铸坯质量的主要手段。采用这些技术可以实现对连铸坯质量在线表面缺陷进行检测,连铸设备的检控的检测技术(如结晶器形状,震动等),铸坯质量在线识别模型。
课题研究的意义
通过对连铸坯质量缺陷的研究,使我对连铸坯有进一步的认识,使以后生产过程中了解缺陷的形成,改善连铸坯质量有一定的意义。
2 内容
连铸坯的裂纹产生原因
连铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程,是传热,传质和应力相互作用的结果。带夜芯的高温铸坯在连铸机运行过程中,各个力作用于高温坯壳上产生变形,超过了钢的允许强度和应变式产生裂纹外因,钢对裂纹敏感性是产生裂纹的内因,而连铸机设备和工艺因素是产生裂纹的条件。高温带液芯铸坯在结晶器运行过程中是否产生裂纹,主要决定于:
图1 产生裂纹因素示意图
1)外力作用
a 结晶器坯壳与铜板摩擦力
b 喷水冷却不均匀产生的热应力
c 铸坯弯曲或矫直力
d 相变应力
当这些力作用在高温铸坯表面或凝固前沿产生的应力或应变量超过钢的δ临或ε临就产生裂纹,然后在二冷区裂纹进一步扩展。
2)钢的高温性能
如图所示,钢可分为三个延性区;
a Ⅰ区凝固脆性区(Tm-1350℃)
b Ⅱ区高温塑性区(1300-1000℃)
c Ⅲ区低温脆性区(900-600℃)
Ⅰ区使坯壳产生内裂纹,Ⅲ区使铸坯产生表面裂纹,将钢的高温性能控制在Ⅱ区。
图2 钢的延性示意图
3)工艺性能:
采用低过热度浇注,控制杂质元素含量(S﹑P﹑Cu﹑Sn﹑Zn……),选择合适的二冷水量和铸坯表面温度分布,保证坯壳与结晶器铜板良好的润滑性,确保结晶器液面的稳定性,结晶器内坯壳均匀生长。
4)设备性能:
选择合适的结晶器的锥度,结晶器的振动(振动频率f,振幅s,负华佗时间t)气水喷雾冷却,对弧准确,防止坯壳变形(对弧误差<﹚,在线检测支承辊开口度(<﹚,支撑辊变形,多点矫直或连续矫直,多节辊,压缩浇注。
铸坯裂纹类型
连铸坯裂纹可分为:
(1)连铸坯表面裂纹
图3 铸坯表面缺陷示意图
1-表面纵裂纹;2-表面横裂纹;3-网状裂纹;
4-角部横裂纹;5-边部纵裂纹;6-表面夹渣;
7-皮下针孔;8深振痕
表面裂纹