文档介绍：攀钢板坯角部横裂纹控制的研究
重庆大学硕士学位论文
学生姓名:李菊艳
指导教师:文光华教授
专业:冶金工程
学科门类:工学
重庆大学材料科学与工程学院
二 O 一 O 年十一月
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Study on Controlling of Transverse Corner
Crack Occurrence Slabs at Pansteel
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By
Li Juyan
Supervised by Prof. Wen Guanghua
Major: Metallurgy Engineering
College of Materials Science and Engineering of Chongqing
University, Chongqing, China
November, 2010
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中文摘要
摘要
本文首先对攀钢热轧板表面缺陷及铸坯角部横裂纹在轧制过程中的演变行为
进行分析和研究,结果表明铸坯上的角裂纹缺陷经轧制后与热轧板卷上的线纹具
有较好的对应关系。针对微合金钢连铸生产过程中常出现的角部横裂纹问题,利
用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对铸坯角部横裂纹形貌特征、铸坯微观组织、
第二相粒子析出行为进行分析和研究,认为产生角部横裂纹的原因为:连铸过程
中 MnS 在较高的温度下沿奥氏体晶界析出,并在缓慢的冷却过程中粗化,促进
V(C、N)析出物在低温下析出。(MnS+V(C、N))的复合析出物作为铁素体的有效形
核质点,促进了沿奥氏体晶界膜状先共析铁素体的形成。受到矫直应力作用时,
由于铁素体和奥氏体两相强度不同,两相受力不均匀,应力主要集中在较软的膜
状铁素体相上,并在析出物周围形成微孔,微孔聚合,最终形成裂纹。
针对攀钢角部横裂纹问题,提出采用改变铸坯表层微观组织的方法来控制铸
坯角部横裂纹的产生。首先利用重熔实验设备模拟现场冷却条件,实现了现场铸
坯组织的再现,同时利用埋于铸坯角部和宽面皮下 5mm 内的热电偶精确采集了现
场冷却条件下的铸坯冷却曲线,修正了二冷计算机仿真软件传热边界条件。在此
基础上利用二冷计算机仿真软件对攀钢二冷制度进行优化,利用优化后的二冷制
度进行重熔凝固实验,确定了实现攀钢铸坯表层组织控制工艺的二冷制度。
综合以上研究,得到实现铸坯表层微观组织控制的工艺如下:针对断面尺寸
为 200mm×1160 mm、1080 mm、1250 mm 的铸坯,增加铸坯在二冷 I 区、II 区冷
却强度,使铸坯表层出结晶后以 ℃/s 的冷却速度快速冷却到 720 ℃左右,促使
铁素体在奥氏体晶界和晶内快速析出。同时由于 V(C、N)在铁素体中的固溶度积
较小,细小的 V(C、N)将随铁素体的析出而大量析出。随后在二冷 III 区、Ⅳ区减
少冷却水量,使铸坯表面温度回温到约 860 ℃附近,先析出的铁素体又转变成奥
氏体,而回热温度相对于碳氮化物的固溶温度较低,碳氮化钒、硫化锰等析出物
不溶解而留于原位,在随后的缓冷却过程中,铁素体以这些细小、弥散的析出物
为质点再次析出,细化铁素体晶粒,矫直时铸坯裂纹敏感性降低。
工业试验结果表明:铸坯表层微观组织控制工艺条件下生产的铸坯,其原奥
氏体晶界无膜状先共析铁素体,析出物弥散分布于基体中,且室温组织细小、均
匀,消除了铸坯角部横裂纹的产生。
关键词:微合金钢,角部横裂纹,先共析铁素体膜,析出物,微观组织控制
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重庆大学硕士学位论文
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英文摘要
ABSTRACT
The analysis and research was done about the surface defects of hot rolling plate
and the evolution behavior of strand transverse corner crack during rolling. The strand
transverse corner crack correlates well with the surface linear defec