大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施

合集下载

分析V形偏析的形成原因和防止办法

分析V形偏析的形成原因和防止办法在连铸坯纵剖面的中心等轴晶带，经常会看到V形偏析，有时也把这种偏析叫做点状偏析或半宏观偏析。

它属于宏观偏析，是由钢液在凝固过程中选择结晶，溶解度变化和比重差异引起的。

1 连铸坯V形偏析的形成原因V形偏析形成机理是：在凝固初期，首先是柱状晶长大，随着液相穴温度的降低，等轴晶开始长大，发生了柱状晶向等轴晶的转变，此时铸坯中心仍为液体，在对流作用下液相中仍有少量固相，形成一个仍有流动性质的二相区。

当二相区流动性质消失后，由于重力和凝固收缩的作用，发生等轴晶的滑动，并形成流动通道。

这些通道位于沿浇注方向的V形锥体区，晶间浓化的钢液通过这些通道流下，在最后凝固时形成V形偏析。

实践证明，在浇铸高碳及高合金钢时，在产品中心虽然有等轴晶凝固结构，但偏析仍然是问题，即V形偏析。

因为碳或者合金元素含量越高，液相线和固相线温度相差越大，而且凝固区间越长。

在此区间内，凝固末端固体小颗粒聚集增加，残留的液体中碳和合金元素富集，并且金属的凝固收缩使液体相对固体钢运动的驱动力产生作用。

偏析液体聚合至轴线并在糊状区域末端形成V形偏析的通道。

在硬钢丝和轴承钢等特殊钢线材的连铸坯中也会形成V形偏析。

当凝固组织为柱状晶时，V形偏析限于在断面中心部的狭小区域内生成。

等轴晶带厚度增加的话，V形偏析带的厚度也增加，V形偏析带的最大厚度几乎等于等轴晶带的厚度；作为铸坯周边部位树枝晶间的浓化钢水向中心流入的轨迹形成V形偏析；由于上流侧通过凝固端附近凝固收缩的补偿抑制浓化钢水流动，下流侧凝固收缩的流动控制V形偏析的生成比上流侧有效。

钢液补充凝固收缩的区域发生在等轴晶区域，所以V型偏析也发生在等轴晶区域内。

2 影响V形偏析的因素影响钢中V形偏析的因素有：钢中偏析元素的含量、钢水过热度、钢液流动、拉速、压下量、冷却及凝固等。

3 减少连铸坯V形偏析的措施(1) 众所周知，钢中偏析元素(C、P、S等)质量分数越高，偏析度也越高。

铸坯凝固结构对中心偏析影响的研究

ｍｃ川ｓｏｃ阁ｃｂｎｇｇｏｉｃｎｎｕｃ１ｇａｈｂｉｓｅｅｉｆｅ扮ｍｍａＳｅａｎｎｏｔｕｓａｉｂｎａｅｎｔｄｒｅｔＯｒｉｉｏｓｎｌｋＳｎｖｉｅｇ．ｔａＴｅｆｃｏＰｃｐ印ｅｒｓｂａｃｔｓｅ，ｕｒ成掀朋ｄｃｌｇｈｅ贻ｔｒｓａ的ｌ，ｕｓａｌｐｄｓｈｌｆｏｅｒｅｓｃｓｎｅｇ沐ｅ叮ｏｉｎ
ｃｎａｓｇｏｈｂｎｅａｅ．ｕａＣｓｓｔｆｒＩｎｅｇｅｅｔｌｇａｎａｅａｒ１ＳｃｓＩｅｉｅ，ｌ抓ｈｒｒｅｔＳｅＳｔｎｅｒｉＣｄｈ ’ ＯｃｏｗＰｉｎｅｕｎｇｉ，ｈ五ｅｉｒｅ巧ｅａｔｐｒｒｇｓｒｅ幻卜ｈｎｒｗｒｃｌｌｃｓｌ ℃ｚｇａ丘ｔｎｅｅａｅｒｇｔ，胃ｐ搜ａｏｅｏｕｌｒｔｎｌｒｄｍｔＵ胡ａｒ，ｍａｙａｒｓｕｇｗｅｆ斤ｚｔｄｇ以ｙ】ｏ认ｒｓｎｍ的ｓｃｒ比货 “ｄＰｒｈｒａｅｉｅｅ邝 “ｂｏｏ，ｔｌｇｎｎｎｃｗｐ吧ｔａｄｉｌｔｅ四ｅｅｔｕｒＵ，ｗｃｒｕｅｃｂｔｃｔｏｃ就ｇｌＬｓｅｃｒｔｎｅｆｃｔｇｉｉＰｓｈｅｌ时ｎｅｅｆ出ｉｂｌｌｍｔｃｓｌ戏ｏｔａｉｂｌｈｄｏｈｎｒｅｎｉｅｏｄｙａｅｈｓｎｌｔｅｆｈｉＵｌｎ５思ＣＬｓｏｓｊ山ｇｒ＆抚Ｉｏｔｉ声衅呱ｗｃｉｏｅｔｅ代．ｉ出ａｏｎ．ｄ２５加ｈｌｒ胡ｒ月ｓｗｈ咖Ｔｅｌｉａｎ胜ｃ传ｏｉｔａｅｓｄｎｈ曰田ｍｔｇｏｃｏｓ”ｔｆｂｅｈｂｎｔｉａｔｈ戒廿 ” ｌｎｍｅ七ｓｆｔｏｄｉｉ叨Ｕｓｅｏｅｄｄｅｉｄｈｂｅｓ．ｂ胡ａａｓｗｔｔｌｒｅ此￣ｓａｅｎＴｅｌｓｈｓｌ州ｉａｉｔｅｙｏｌｎｔｉａｇｓｉｄ吟吨几优比ｄｇｅ以，ｅｅｅｒｆｕｈｔｎｅＯｏ ℃Ｚｅｄｇｅｏｕｒａｏｓｒａｉｕｃｎ６ｅｎｌ，ｅｅｆｓｐｈ吟创ｄ勿１℃，ｅｐｅｆｎｌｉｓｒｇｅｅｔ姆０ｅｈｔｅｅａｅｔｉ。ｇｐｉｒｂ ℃ ｌｕ．ｒｅｔｎ沁ｔ．ｌｔｐｒｕｏｓａ忱ｉｓｔｃａｄｓ，ｑｉｃｌｇｅａｕｏｍＷａｒｍｔｆｒｇｎｏｎｅｙｒｈｅｓｉｄｏｎｈｉｅｌ．比１韶ｂｏｔｅｔｔｐｒｒｓａｔｎＳｔｒ犯ｂａｕｓ峋ｄ解茂目ｙ．ｉｓｅｅａｅｔｉｅｇＩｉｅｄｂｔ℃月山．ｌ，ｍｌｏｒｇ苗幻ｎ山ｙｏｍｈｅ理ｆｈｃｃｒｓｒｎ．．ｕ吨ｒｎｒｅ０ｎｍ氏ｔｌｐａｅｓｉｔｎＯｈｔｏｍＰｌａｃｅｄ勿．公ｉｈｅｅｔｏｔｇｅｇｅｏｅｌｌｌ比ｉａｓＩｅｍｒｕｆｒｈｎｒａｉｓｔ￣ｄ２℃ ｌ记ｃｌｇｅａｕｏｍｏｎｐｉｃｙｂ０，ｑ一ｅｔｎｏｔ６ｉｏｎｈｂ．．ｕｒｅＣｂｎｈｃａｃｎｉｎｆａｏｔｕｉａｓｌｅｄｃｔａｕ１０ｄｉｏｔｆｔ，Ｐｌｒｅｈｕｂ二ｕｅｍ苗ｅｔｏｉｇｔＳｈｃｒｈｌ雌ｔｏｄ０ｅｙｅｄ１％２％Ｏｌｍｘ５ｎ刀ａｎｂｌｆｍｌｍｍｎ１耐ｍｎｔｅｅｅｅ０．ｆ５ｍｌｕｃｔｉｒ．ｉｔ４ｉＡｈｘｒｎ５００ｓｇｌｏｉｔｅｇ／ｏ．ｅＰｌｔｃ

中心偏析原因_危害_评定及预防_上_

分析 (硫印只是一种定性试验) 取样分析成分, 便能把中心偏析的研究引进更高层次, 达到预想的结果。 312 中心偏析定性评定
连铸坯的中心偏析还缺乏一个系统的评定方法, 目前暂采用冶金行业两个标准来对其评定。一个是 YB 4002—91 连铸坯方坯低倍组织缺陷评级图, 另一是 YB 4003—91 连铸坯板缺陷硫印评级图。
理, 提出了“凝固桥理论”, 解释了铸坯中心偏析形成的一个原因。 112 连铸坯机械变形
鼓肚常发生在板坯上, 板坯鼓肚程度是以中央与边缘的厚度差别来衡量的。鼓肚是铸坯出结晶器后得不到有效的支撑出现的一种机械变形, 而在液态钢静压力作用下坯面形成的外凸。易产生鼓肚的环节是, 当结晶器倒锥度过小或结晶器下口过分磨损, 使铸坯过早脱离结晶器壁, 或因粉渣流动性太强, 使结晶器壁与铸坯间隙中渣层过厚, 冷却强度过低造成鼓肚; 二冷夹辊 (特别是弧面夹辊) 间距过大或刚度不够, 或辊子定心调整不良, 铸坯产生鼓肚; 在工艺方面拉速过快, 液态钢在结晶器内停留时间减少, 会导致转移液态钢过热量所需的时间增加, 有利于轴向偏析, 同时拉速增加, 液相穴深度增加, 更易形成凝固桥又会造成铸坯鼓肚; 二泠控制温度不当等均会导致铸坯鼓肚。
2 中心偏析危害 211 中心偏析对钢成材的影响 21111 造成分层、断口不合格使钢报废
对含硫偏高的钢, 中心偏析带内往往有大量硫化物聚集, 高熔点非金属夹杂物的变形程度与基体大不样, 在轧制过程中造成钢的内部裂纹, 大量的非金属夹杂物带使钢形成严重分层。对含锰偏高的结构钢, 容易呈现锰偏析, 在铸态时出现树枝间锰的富集, 在轧态时出现富锰的带状组织, 它经常使断口检查不合格。铸态中存在锰偏析较磷偏析更不易消除, 即使热轧后高温正火也不能消除锰偏析形成的带状组织, 只能让钢报废。 21112 增加裂纹和疏松的敏感性

轴承钢显微孔隙产生的原因及预防措施

轴承钢显微孔隙产生的原因及预防措施孟庆武　朱锦(本溪钢铁集团公司)R eason s L eading to M icro 2ho le in B earing Steel and Its P reven tive M easu resM eng Qi ngwu Zhu J i n (B enx i Iron and Steel Group Co .) 显微孔隙是轴承钢内部组织缺陷之一,从金相检验图片上看,为沿晶界断续形成不规则形状的裂纹或孔隙,显微孔隙缺陷区大都出现于钢材的中心部位,沿轧制方向呈现条带状分布。

经分析,缺陷区有碳化物偏析,局部区域出现大块碳化物堆积现象。

这种缺陷常发生在铬轴承钢中,在本钢特钢公司主要出现在570～120规格的产品中。

几年来,特钢公司通过开展一系列工作,对其产生的原因有了一定的认识,采取相应措施,使570～120规格材显微孔隙一次合格率由1997年的86.85%提高到2001年的96.69%。

1　检验结果及分析1.1　加热工艺对显微孔隙的影响轴承钢含碳量为1.0%左右,属过共析钢。

浇铸时一次碳化物(Fe 3C )产生枝晶偏析。

在加热过程中,碳化物如不能溶解扩散,在钢材上即产生液析。

但如果加热温度过高,扩散时间过长,低熔点组元或夹杂物、共晶碳化物即熔化成液态或半液态,在外力作用下形成晶间裂纹或沿晶界撕裂,如果在以后的轧制中不能焊合,即形成显微孔隙。

表1为轴承钢显微孔隙与碳化物液析的对比。

表1　轴承钢显微孔隙与碳化物液析对比关系检验批次显孔出现批次液析出现批次两者同时出现批次2820174881从表1可看出,液析与显微孔隙是对立的,基本不同时出现。

从统计情况看,产生显微孔隙的炉号,仪表显示温度为1270～1295℃,去除炉温与钢温的温差,这样钢锭的实际温度为1220～1240℃。

根据技术规程,轴承钢合理加热温度应为1180～1200℃,因此实际加热温度偏高。

另外,在生产检验中,发现显微孔隙周围有针状碳化物,为过热组织。

连铸板坯中心偏析的成因及预防措施调研

图ｌ为连铸坯纵剖面上见到的具有代表性的中心偏析。
本，尽量降低连铸坯中心偏析成为当今一大课题，重钢要想在如此激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须认真总结板坯连铸中心偏析缺陷产生的原因并加以分析，找出解决板坯连铸中心偏析的措施。
２连铸板坯中心偏析形成的原理
关键词板坯中心偏析防止措施
１前言
连铸坯的中心偏析主要表现为芯部线状或点状及从芯部发散出的 “ ” Ｖ型偏析（称半宏观偏析）亦，
近年来市场对板材的需求量迅速增长，促使板坯连铸生产及连铸比不断提高．但随着市场对钢材使用要求越来越严格，尤其是对大型能量焊接钢、耐腐蚀管线钢，为适应如此市场需求和省略后Ｔ序均热扩散处理＿艺，达到提高生产率、降低制造成丁
ｌ蛙鼍蚜 ≈盘砖跫
焉
ｒ・
…。
ｌ兼筮柱状岛蜓毙盎 § Ｉ
。 ‘
鬻
ｕ噬ｌ＋《簧强蹴 “ 。
；． ‘
母ｌ产生埭
．；
：．学幻－憩｝．Ｆ：土钉
图２ “ 钢锭 ” 结构形成过程示意图小
图１连铸坯纵剖面典型的中心偏析
连铸坯中心偏析的形成，与铸机设备＿作状况Ｔ和＿艺操作条件紧密相关．其形态上有中心部点状Ｔ或线状偏析和Ｖ形偏析之分。于它们的形成机理，关目前有如下代表性的观点。２３１中部点状或线状偏析的小钢锭理论．．南于冷却速度的差异。铸坯各面树枝品的生长速度是不相同的，在某一时刻有些树枝品生长更快些，造成与相对面的树枝品搭桥，阻止液相穴上部的钢液向下部中空区的补缩，当桥下面的钢液继续凝同时，得不到上面钢液的补充而形成疏松或缩孔，或者南于凝固收缩的作用，吸聚了靠近中心两边｛品闯富集溶质的液体。形成了具有疏松的中对枝

轴承钢偏析产生的原因

轴承钢偏析产生的原因
轴承钢偏析是指在轴承钢中出现成分不均匀的现象，通常是指
碳偏析和合金元素偏析。

碳偏析是指在钢中碳含量不均匀，主要原
因有以下几点：
1. 凝固过程中的偏析，在钢铁凝固过程中，由于碳元素的固溶
度随温度的变化而变化，容易导致在凝固过程中碳元素向晶界偏析，从而形成碳偏析。

2. 过高的浇注温度，如果浇注温度过高，会导致钢液中的碳元
素在凝固过程中不充分固溶，从而促进了碳元素的偏析。

3. 过长的凝固时间，凝固时间过长会使得碳元素有更多的时间
向晶界偏析。

合金元素偏析是指合金元素在晶体凝固过程中向晶界偏析，导
致晶体内部和晶界的成分不均匀。

合金元素偏析的原因包括：
1. 晶体生长速度不同，在晶体生长过程中，合金元素的固溶度
随着温度的变化而变化，不同晶体生长速度会导致合金元素向晶界
偏析。

2. 晶界活性差异，晶界通常是合金元素的偏析位点，晶界活性的差异会导致合金元素向晶界偏析。

除了以上原因外，还有一些其他因素可能会导致轴承钢偏析，例如原材料的质量、熔炼工艺、冷却速度等都可能对钢的偏析产生影响。

因此，为了减少轴承钢偏析的产生，需要在生产过程中严格控制原材料的质量、优化熔炼工艺、控制合金元素的含量和加强对凝固过程的监控等措施。

中心偏析与中心疏松的形成与预防

板坯连铸机，设计铸坯规格为厚 200 mm、220 mm、 250 mm，宽 1400 mm～1800 mm。试运行期间生产了断面为 250 mm×1550 mm 的 Q235、Q345 钢板坯，低倍组织检验结果中心偏析和中心疏松较严重。我们摘录了 13 个炉批号的低倍检验报告，进行对比
检查（如表 1），发现中心偏析一般为 B2.5 级，中心疏松为 2 级左右。当铸坯轧制成材后，做两个断面相互垂直的焊接试验时，在氧割或切口上出现局部分层。根据该厂生产实际情况，为尽可能减少中心偏析与中心疏松，生产高质量的铸坯，分析了中心偏析与中心疏松缺陷的形成原因，提出了具体的预防对策。
2005 年第 2 期
钢铁技术
·3·
二冷区喷嘴结构决定了冷却水的水流密度分布、水滴速度和水滴直径。气－水喷嘴相对于压力水喷嘴，具有喷水流量调节范围大、冷却强度大、冷却均匀、不易堵塞等优点，但使用时消耗的动力较大。各种喷嘴都存在一个能维持其良好雾化性能的水量调节范围，因此，各二冷段喷嘴型号的选择及数量的确定应保证喷嘴的实际工作水量变化范围经常处于其正常的调节范围之内。
·2·
被“凝固晶桥”分开，晶桥下部钢液在凝固收缩时得不到上部钢水补充而形成疏松或缩孔，并伴随中心偏析。当凝固组织中柱状晶过于发达时，越容易形成“凝固晶桥”，铸坯中也越容易产生中心偏析和中心疏松。 2.2 钢液中易偏析溶质元素含量过高
中心偏析和中心疏松形成机理之二是钢液中易偏析溶质元素析出与富集理论，即铸坯从表壳往中心结晶过程中，钢液中的溶质元素在固液相界上具有溶解平衡移动，C、S、P 等易偏析元素以柱状晶粒析出，排到尚未凝固的金属液中，随结晶的继续进行，这些易偏析元素被富集到铸坯中心或凝固末端区域，由此产生中心偏析和中心疏松。 2.3 坯壳发生鼓肚

方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施

答辩论文方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施沈阳东洋制钢有限公司炼钢厂陈世峰2008.6.19方坯铸坯缺陷产生原因及预防措施1.前言由于连铸坯质量问题多发于连铸，因此对连铸质量缺陷进行了分析，总结出发生原因，以减少连铸坯质量问题的发生。

2.铸坯主要有以下几种缺陷： 2.1卷渣2.1.1表面卷渣（见图1） 2.1.2内部卷渣（见图2）图1 图22.2裂纹2.2.1表面裂纹：头部表面裂纹（图3 ）、尾部表面裂纹（见4）。

图3 图42.2.2内部裂纹（见图5）图52.3气泡缺陷（见图6、见图7）Array Array图6 图73、缺陷产生原因及预防措施3.1卷渣产生原因及预防措施3.1.1表面卷渣产生原因及预防措施产生原因：（1）结晶器内形成渣条，当结晶器内钢液面波动量大于熔渣层厚度时、或挑渣条未挑净时、或在挑渣条过程中将渣条带入结晶器坯壳上时形成卷渣。

（2）在换包或等包降速过程中，由于操作不当造成中包液位较浅，导致中包内钢液形成涡流将中包渣卷进结晶器内，在上浮过程中被坯壳捕作形成卷渣。

（3）调整渣线高度超过液渣层厚度、或有渣条未挑净、等原因时造成颗粒渣被卷到坯壳上而形成卷渣。

（4）在开浇升速前液渣厚度未达到标准，造成颗粒渣或予熔层的保护渣直接与钢液接触，升速过程中在结晶器内造成钢液面发生波动，导致保护渣被卷入到坯壳上，形成卷渣。

（5）中包掉料或有杂物，开浇过程中被钢水冲到结晶器内，从而形成卷渣。

（6）中包内钢液面剧烈波动时，造成中包内覆盖剂被卷入中包钢液中，此时被卷入的覆盖剂受两个力作用：向上的钢水的浮力和向下的钢流股吸力作用，当向下的钢流股吸力大于向上钢水的上浮力时，卷入的覆盖剂就被卷入到结晶器内，在钢流流股的作用下，如被坯壳捕作而形成皮下卷渣，如被向下流股带入液相穴深处而形成内部卷渣。

（7）挑渣条用8#钢线（或细铁线），在钢线上结钢瘤或渣块，有钢瘤的8#线熔断到结晶器钢液内部，如被坯壳捕作到而形成皮下卷渣，如进入液相穴深处而形成内部卷渣。

轴承钢连铸坯偏析和致密度的分析

ＡｂｔａｔＴｈｅｒｇｔｎａｄｌｏｅｅｓａｉｅｅｔｌｃｔｏｓｏｏｔｎｏｓｃｓｉｇｂｏｍｆｂａｉｇｓｒｃｅｓｇｅａｉｎｏｓｎｓｔｄｆｒｎｏａｉｎｆｃｎｉｕｕａｔｎｌｏｏｅｒｎｏｆｓｅｌａｅａａｙｅｙｕｉｇｏｉｉａｏｉｏｎｌｚｎｔｏ；Ｃｏｉｅｈｒｉａｏｉｉｎａａｙｉｗｉｈｔｅｒｎｌｚｄｂｓｎｒｇｎｌｐｓｔｎａａｙｉｇｍｅｈｄｉｍｂｎｄｔｅｏｉｎｌｐｓｔｎｌｓｓｇｏｔｍａｒｓｒｃｕｅｘｍｉａｉｎ，ｔｅｏｃｏｔｕｔｒｅａｎｔｏｈｃｍｐｓｔｎｒｆｌｓｎｓｒｃｕｅｅｔｒｓｆｈｓｍｐｅａｅｆｏｏｉｉｐｏｉａｄｔｕｔｒｆａｕｅｏｔｅａｌｏｅｔｋｎｒｍ
ｔｅｒｌｐｓｔｏｎ，ｉｅｔｅｄｎｓｔｔｃｕｎａｏｎｅｉｕｈｇｈｅｈａｈａｔｅｈｅｃｎｔａｏｉｉ．．ｈｅｉｙａｏｌｍｒｚｓｍｃｈｉｒｔｎｔｔａｑｕｉｘｅｏａｄｚｎｅ．
Ｔｈｅｓｔｎｎｆｒｉｔｔｅｅｇｓｏｏｔｎｏｓｃｓｉｇｓｒｎｆｂａｉｇｓｅｌａｅｂｔｅｈｎｔｏｅａｅｄｎｉａｄｕｉｏｍｔａｈｄｅｆｃｎｉｕｕａｔｎｔａｄｏｅｒｎｔｅｒｅｔｒｔａｈｓｔｙｙ

中心偏析原因_危害_评定及预防_上_

在结晶过程中, 先凝固的由于是较纯的树枝晶体密度较大而下沉, 后凝固的因含杂质较多, 在未凝固母液中因密度较小而上浮。
选分结晶和密度差异是造成钢坯化学成分不均匀的重要原因之一。有人根据铸坯在凝固过程中因树枝晶“搭桥”, 直接影响未凝固钢液的继续结晶, 即“凝固桥”阻止液态钢的补缩而形成的成分不均匀和疏松以及中心缩孔的机
中心偏析降低钢的中心致密度, 该处成为疲劳裂纹的根源。中心偏析一般与中心疏松的ห้องสมุดไป่ตู้加剧和非金属夹杂物不均匀分布同时存在, 这将大大降低钢材的疲劳性能。有人作了计算, 结论为疲劳性能的明显下降不是由于偏析、疏松和夹杂物等 3 项级别平均值的恶化, 而是由于其离散带( 不均匀性) 比正常值扩大了 6 倍。 2. 2. 6 恶化钢材穿孔性能
中心出现点状、线状或不规则暗斑或块状偏析区。暗斑有大有小, 块状有人称之为黑心或白心( 还有小白块中有黑核) 。黑心一般为正偏析, 白心一般为负偏析, 它们分别来源于铸坯的头部和尾部。不同浸蚀黑度也有因钢种不同( 主要是含碳量的差别) 而造成的。 1. 3. 2 铸坯纵截面观察
中心偏析原因、危害、评定及预防( 上)
因此, 在铸坯的凝固过程中, 凝固末期由于铸坯收缩使凝固末端富集溶质液体流动, 或者鼓肚造成树枝晶间富集溶质液体的流动导致中心偏析。 1. 3 中心偏析形态
由于引起连铸坯中心偏析机械上的因素很多, 加上原来的冶金因素, 使产生原因更为复杂, 这样就形成了多种多样的形态。 1. 3. 1 铸坯横截面观察
连铸坯中心偏析, 如铸坯中心碳为原始含其 2. 2 倍, 硫、磷大约为其 5 倍, 造成碳硫磷严重偏析。合金元素在中心偏析带内浓化, 当铸坯轧后冷却时改变了组织形态, 出现马氏体或贝氏体组织, 产生对氢脆裂纹的敏感性, 通常使钢中的氢向中心偏析带附近的中心疏松聚积。而

轴承钢液析缺陷产生原因及预防措施

理．出了预￣Ｘ，提－ｃｇ除液析的措施。
关键词：轴承钢液析加热温度扩散
ＣａｅｕｓｓＡｎａｙｉｆＬｉｕａｉｎＤｅｅｔｏａｉｔｅｎｕｎｔｒｅｓｅｌｓｓｏｑｔｏｆｃｆＢｅｒｎｇＳｅｌａｄＣｏｅｍａｕｒｓ
承钢钢坯的加热温度应该尽量提高。但是，这绝对不意味着加热温度愈高愈好。从防止显微孔隙的角
温。钢坯在高温下保温时间愈长，扩散效果愈好，钢中树枝状偏析程度也会愈低。用在高温长时间保温后的钢坯生产出来的钢材，化物不均匀性必然很碳小。尽管延长保温时间可以增加扩散的效果，降低钢中碳化物不均匀性，过分的延长保温时间一方但面是不经济的，另一方面可能造成粘钢。此外，控制钢坯出炉速度以及轧制节奏，也能有效降低液析产生的概率。控制钢坯出炉速度实际上
相关文献，并结合工作实践，分析讨论了液析的形成
原因，并提出了预防及消除液析的有效措施。
２１年第２期０１
南钢科技与管理
３１
这种碳化物很难消除。热加工时，破碎成不规则被碎块，沿压延方向呈链状或条状分布。一般认为碳化物液析属于三角晶系碳化物，其硬度和脆性极高，
如果加热温度过高，扩散时间过长，一方面有可能造成钢材脱碳超标，另一方面，碳化物即熔化或消失留
下孔洞甚至产生内烧，孔洞如果在以后的轧制过程中

大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施

大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施某钢特钢厂轴承钢生产流程为：50tUHPEAF(铁水热装比大于50%)+50tLF+60tVD真空脱气+3机3流大方坯全弧形合金钢连铸机+铸坯入坑缓冷、部分连铸坯直接热送轧制成材。

连铸机弧形半径为R11m/16m/32m，3点矫直，铸坯断面为180mm×220mm、260mm×300mm，采用全封闭无氧化保护浇注，结晶器液面自动控制，专用轴承钢结晶器保护渣保护浇注，二冷气雾冷却动态配水，结晶器+末端(M+F2EMS)复合式电磁搅拌，连铸坯重接部分切除、头尾坯优化等技术。

连铸工艺生产轴承钢，铸坯表面质量良好，通过LF+VD真空处理和严格的无氧化保护浇注，钢中氧含量降低，平均氧的质量分数达到10×10-6以下，钢材热顶锻一次检验合格率达到100%。

轴承钢生产中，中心碳偏析是其主要低倍缺陷。

中心偏析受钢水过热度、拉速、电磁搅拌、二冷区温度和连铸机的设备状况等因素影响。

连铸钢水的过热度对高碳铬轴承钢铸坯的质量有重要影响。

因为高碳铬轴承钢固液两相区温度达到131℃，故中等过热度的钢液也有其柱状晶强烈增大趋势，在凝固后期由于连铸坯断面中心柱状树枝晶的搭桥而形成小钢锭的凝固结晶现象，铸坯产生中心偏析。

过热度越低，中心偏析的评级越低。

钢水中元素的偏析是随着凝固前沿的推移而逐渐产生的，影响偏析程度的主要因素为中间包钢水过热度和由过热度而决定的凝固前沿的温度梯度。

在较高的温度梯度下，固液相线温差越大，使开始结晶和发生了结晶的固相成分差别愈大，体积收缩比也越大，偏析也愈严重。

对轴承钢的低倍组织检验发现，在过热度较高的炉次产生中心增碳现象，该缺陷在钢材热酸蚀后的中心部位出现明显的黑色斑点。

由于中间包钢水过热度的控制存在明显差异，导致连铸坯中心碳偏析存在较大差别。

拉速与连铸坯中心偏析评级有关。

一般来讲，连铸坯的等轴晶区面积越大，中心偏析评级越低。

降低拉速对铸坯质量有利，尤其是大方坯轴承钢，当铸坯在离开结晶器时，坯壳有足够的厚度以承受内部钢水的静压力，否则易产生鼓肚、致使枝晶间富集溶质的钢液向液相穴移动形成中心偏析。

中心偏析原因_危害_评定及预防_上_

对前一个标准, 描述中心偏析的形貌特征为: 在酸蚀试片的中心部位呈现腐蚀较深的暗斑。原则依照该标准附录 A 提供的第二评级图, 根据中心部位组织腐蚀较深的暗斑大小评定。图片共分 5 级, 缺陷以肉眼可见为限, 根据其程度对照评级图进行比较分别评级, 程度介于相邻两级之间时可评半级。
对后一个标准, 描述中心偏析的形貌特征为: 铸坯硫印图的中心区域内有颜色深浅不一的褐斑或集中的褐带, 褐带呈连续和不连续两种。原则依照该标准附录 A 提供的第一评级图, 以偏析类型、偏析带厚度或偏析斑点大小评定。评级图, 是 A、B、C3 类组成, A 类评级见表 1, B 类评级见表 2, C 类评级见表 3。再在相应产品标准的技术条件 (不少标准笼统称为偏析, 希望修订时给予明确, 以适应连铸坯的需要) 中, 查出规定的合格级别来判定产品是否合格。
若用有明显中心偏析的钢材做成钻头, 还会形成对钻头极为不利的粗柱晶结构。在使用中裂纹沿晶界发展, 该结构导致崩牙。有资料说明, 使用寿命可能缩短到正常的 1 20 至 1 7。 21212 使钢材出现各向异性
中心偏析在板坯的纵向和宽度方向上的分布有很大变化, 中心偏析在宽度方向的分布与冷状态下板厚有关, 这使钢中的化学成分出现很不均匀状态, 导致力学性能各向异性, 特别是由于M nS 在中心偏析带内聚集, 使成品钢板沿厚度方向的力学性能变坏。但是对于低硫钢来说, 这种影响就不大了。 21213 降低钢材韧性
1 中心偏析原因 111 连铸坯自然凝固 11111 选分结晶
钢液是由碳、硅、锰、磷和硫等元素在铁中溶解的熔体, 在结晶结束后得到的仍是化学成分不很均匀的固相。一般来说, 最初生成的树枝晶化较纯, 熔点较高, 其中含碳和其他杂质要少一些, 最后生成的晶体含碳和其他杂质较高, 熔点也低些。 11112 密度差异

铸坯中心偏析工艺影响因素分析及改进措施

+!, - ".
（!）量 $%!4 * $%"$&’( ，锰含量 !%$ * !%4&’( ，宽度 "4$$
/!0（.1 2 .3）
（"） * #"$$66，拉速 !%$ * !%#6 - 678，比水量 $%9 *
式中，+ 为液态金属凝固形核率；/ 为晶体生长 $%:1 - ;<，辊缝收缩量 =%4 * !$%466 的条件下，过热
大，己结晶形核的晶胞向前生长的速度越快，柱状质量，过热度应控制在 ! * !$>范围内。
#’%6 年 2 月第三期
铸坯中心偏析工艺影响因素分析及改进措施
%6
图 ! 过热度对中心偏析的影响
!"# 铸坯宽度的影响
缝收缩量 6"& ) %’"&((，从整体看，#%&’ ) #&&’((、
对 $$ 块抽样板坯（厚度 %&’((）铸坯内部质量 #&&’ ) #6&’((、!’’’ ) !!’’(( 期间，7%"’ 8 9%"& 级
从总体上看，碳元素不利于改善铸坯的内部质量，随着碳含量的增加，铸坯的中心偏析有所加重。 !4! 锰的影响
钢中的锰含量过高时，容易造成元素锰在晶界处的偏析。对 35 块抽样板坯（厚度 "%#))）铸坯内部质量（中心偏析）进行分析统计，如图 ! 所示。从图中可以看出，在碳含量 # 4 "% 7 # 4 !#819 ，过热度 "# 7 !%:，宽度 !"## 7 $"%#))，拉速 "4# 7 "4$)0 )’*，比水量 #43% 7 #46#<0 =>，辊缝收缩量 64% 7 "#4%)) 的条件下，锰含量小于 "4#819时，中心偏析 ?"4% 等级比例不是很高，且无 . 等级。由此可见，适当降低锰元素有利于改善铸坯的内部质量，且有一定的规律性。锰含量应控制在 " 4 #819 以内。

减少方坯中心偏析的冶金手段

减少方坯中心偏析的冶金手段陈超1,阎朝红2,康复2（宝钢股份公司1.技术部；2.炼钢部，上海200941）摘要：讨论了连铸方坯中心偏析的成因，介绍了电磁搅拌、机械应力压下和二冷强冷模式等减少中心偏析的冶金技术，分析了铸坯断面大小对中心偏析的影响，并对宝钢拟建中的方坯连铸机的设备配置提出了几点建议。

关键词：连铸方坯；中心偏析；电磁搅拌；软压下；热应力压下中图分类号：TF777文献标识码：B文章编号：1008－0716（2001）04－0053－05Metallurgical Means of Minimizing Central Segregation for Continuous Cast Bloom and Billet1.CHEN Chao2.YAN Chao-hong 2.KANG Fu1.Baosteel Technical Department，2.Baosteel Steelmaking Department，ShanghaiChina，200941)Abstract: The cause of central segregation for continuously cast bloom and billet is described in the paper. Some metallurgical techniques are introduced, such aselectromagnetic stiring(EMS),mechanical soft reduction and thermal soft reduction.In the meantime, the influence of sectional size of bloom and billet on central segregation is discussed, some proposals on equipment configuration of bloom caster which is going to be built at Baosteel are put forward.key Words: Continuously cast bloom and billet; Central segregation；EMS; Soft reduction; Thermal soft reduction1 引言连铸方坯中心偏析是指铸坯中心区域C，Mn，P和S等溶质元素的不均匀分布，在铸坯横剖面上表现为铸坯中心处溶质元素的浓度出现峰值，而在两边浓度最低；在铸坯纵剖面上则以Ｖ形偏析、Ｕ形偏析、点状偏析、线状偏析以及缩孔等表观形态存在，溶质元素沿中心线呈近似周期性波动。

宽厚板连铸坯中心偏析的产生原因及控制

第36卷第1期2010年2月包　钢　科　技Science and Technol ogy of Baot ou SteelVol.36,No.1February,2010宽厚板连铸坯中心偏析的产生原因及控制3贾生建,贾国栋,关　胜(内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂,内蒙古包头　014010)摘　要:通过考察包钢薄板坯连铸连轧厂生产的宽厚板铸坯低倍检验结果,结合连铸的工艺、钢水质量及设备状况等因素分析了板坯内部中心偏析的产生原因,提出在生产实际中改善铸坯内部缺陷的措施,并在生产中应用,取得了比较明显的效果。

关键词:低碳微合金钢;板坯;内部缺陷中图分类号:TF77711 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2010)01-0015-03Causes and Con trol on Cen ter Segrega ti on for Con ti n uousCa sti n g B illets of W i de and Th i ck Pl a tesJ I A S heng-jian,J I A Guo-dong,G UAN S heng(CSP P lan t of S teel U nion Co.L td.of B aotou S teel(Group)Corp.,B aotou014010,N ei M onggol,Ch ina) Abstract:I n the paper,it is analyzed the l ow power test results of the casting blanks which are p r oduced in the p r oduc2 ti on line of wide and thick p late in CSP Plant of Baot ou Steel.Moreover,the causes of internal defects such as center segre2 gati on of slabs are analysed combined with technol ogy,quality of liquid steel,and equi pment in continuous casting.A t last, the measures t o i m p r ove internal defects of casting blanks in actual p r oducti on are put f or ward and app lied,which have ob2 tained obvi ous effects. Key words:l ow-carbon m icr o all oyed steel;slab;internal defects 包钢宽厚板连铸机于2007年10月投产以来,成功开发出了低碳微合金高强度系列钢种,主要包括Q345系列钢种、Q460C、Q550D等高强度钢。

中心偏析原因危害评定及预防(下)

４、２增加细化晶枉的元素
匕
ＣＥＶ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｗ／１５一（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５（５）
式中
Ｍ为马氏体含量．ＣＥＶ为碳当量．
△Ｔ为液态钢的过热度。（４）和（５）式说明，中心偏析的程度是可以从碳当量（主要是减少碳和锰．增加钒）和液态钢的过热度来进行控制的。
上述用测定马氏体的面积来评价中心偏析的严重程度．而马氏体含量与碳当量和过热度有关。资料提供了它们之间的定量关系
Ｍ一８１（ＣＥＶ）＋０、Ｉ７７（ △ Ｔ）一２：９６、７（４）
童
较快的偏心炉底出钢技术对净化钢液有明显效果），还有液态铁的预处理和液态钢炉外精炼技术（包括真空处理和钢包处理）ｔ特别是液态铁的预处理，使同时脱硫脱磷成为可能，并得到工业性应用。脱硫脱磷的原则是保证得到含硫磷及其夹杂物合格的产品，又要有利于提高生产率和达到脱硫磷过程中低消耗指标等，所以要根据具体情况选择适当的方法，尽量把硫磷的含量降至最低。
维普资讯
中・０偏析原因危害评定醍预防（下
１７
７ｆ７一（中心偏析原因危害评定及预防（下）
童
咿鼻｛１

控制宏观偏析的方法和效果

控制宏观偏析的方法和效果宏观偏析亦称为“区域偏析”，指金属铸锭（铸件）中各宏观区域化学成分不均匀的现象。

包括正常偏析、反常偏析和比重偏析。

宏观偏析造成铸锭（铸件）组织和性能的不均匀性。

它和材料本性、浇铸条件、冷却条件等许多因素有关，虽然无法绝对避免，但应当控制在一定范围之内。

宏观偏析的形成原因：铸件过厚、浇注温度过高、凝固时冷却速度过慢，易使凝固温度范围宽的合金产生区域偏析。

合金吸气较严重时，会加重区域偏析，偏析使铸件的力学性能降低，易导致热裂和冷裂，降低铸件的耐蚀性，严重时会导致铸件因性能不合格或断裂而报废或失效。

区域偏析可通过扩散退火、热变形加工和热等静压处理减轻。

减少宏观偏析的措施：1. 保证合金成分，使凝固过程中液体密度差别最小。

2. 适当的铸件或铸锭高度。

3. 采用加入孕育剂、振动、搅拌等细化晶粒的措施，减少枝晶间液体金属流动。

4. 加大冷却速度，缩短固液相区的凝固时间。

电磁振荡对半连铸7075址合金的宏观偏析的抑制作用。

电磁振荡对抑制溶质元素的宏观偏析，大致可归结为以下几个方面原因。

（1）初凝壳高度影响因素。

熔体形成凸起的弯液面，与结晶器壁间的接触高度和接触压力变小，次冷却强度降低。

此外，洛仑兹力的搅拌作用，强化了晶粒从结晶器壁的瓣离，因而初凝壳高度减小，形成位置点降低，消除了这部分以结晶器壁为基底的晶粒在长大过程中凼颈缩和“搭桥”而封闭富集溶质的熔体，以及发生再熔化逆偏析，形成表面偏析瘤．造成溶质元素在铸锭表面含量偏高的现象，抑制了宏观偏析。

（2）液穴因素。

液穴深度变浅，降低了各溶质元素四密度不恻在液穴内部分布不均匀而造成的密度偏析，有利于溶质元素在截面尺度范围内的均衡分布和扩散，降低了宏观偏析的程度。

（3）温暖场和浓度场因素。

极大地均匀了液穴中温度场和浓度场，抑制了枝晶的生长，从而避免了枝晶臂彼此接触“搭桥”，在晶间及二次枝晶臂根部封闭充盈富集溶质元素的熔体，而导致的溶质宏观偏析。