CSP产品质量要求和性能控制

冲压级
深冲压级 2 结构钢板
具有比普通级更大的延展性，适用于冲压成型及较复杂变形加 工的零部件 具有比冲压级更大的延展性，更为均匀的性能，适用于深冲压 成型及复杂、剧烈变形加工的零部件 保证力学性能(强度、伸长率、冲击韧性等)及工艺性能(弯曲) 具有良好的焊接性能，适用于简单加工后经焊接或铆接制造的 构件
质量管理与过程控制
CSP产品质量要求和性能控制
热轧板带钢的钢种及用途 CSP铸坯质量控制 热轧板带钢的主要质量要求 CSP质量管理的主要内容 CSP过程质量控制的主要内容 影响板带钢性能的主要工艺因素及CSP的性 能控制 CSP生产线提高产品性能的优势
热轧板带钢用途（1）
序号 冷 成 型 用 钢 材质类别 普通级 特 点 典型用途 牌号示例 具有足够的延展性，能在任何方向弯曲 180 度，适用于简单成 齿轮、电气仪表箱、千斤顶 SPHC 型、弯曲或焊接加工，对外观要求不太高的零件 外壳等一般性加工零组件 StW22 1
夹送辊、拉矫辊的良好状态
对于连铸来说，氧化铁皮的多寡，不仅受水 的影响，另一方面拉矫辊、夹送辊的好坏， 对氧化铁皮的影响较大，严重的话，将造成 除鳞不干净。 在实践中可看到，辊子状态不好时，电流偏 大，伴随的是铸坯经过夹送辊后，氧化铁皮 明显增多，说明设备的状态对产品质量的影 响至关重要。
结晶器热流的稳定
结晶器热流高是影响板坯质量的一个因素，当结晶器的热流 超过一定裂纹临界值时，铸坯表面产生裂纹。 热流的控制与拉速、保护渣有关。增大拉速使结晶器导出平 均热流增加，明显增加薄板坯产生表面纵向裂纹。考察拉速 对裂纹长度和裂纹间距的影响发现：提高拉速时，裂纹间距 不变则裂纹长度增加，裂纹长度不变则裂纹间距缩小，裂纹 密度增加。 保护渣的粘度和液渣层的厚度对薄板坯纵裂的出现也有很大 影响，粘度高时，保护渣消耗量降低，渣膜减薄，厚度不均 匀，因而容易产生纵裂；渣膜过薄时，结晶器热流密度增加， 还可能引起粘结漏钢。 对于裂纹敏感性钢种，热流更是不能太高。实践表明，低碳 钢种热流超过3.0Mw/m2以后，纵裂指数提高，而热流控制 在60~80%这样一个比例，板坯质量较好。
夹杂问题
夹杂一方面原因是精炼钢水带来的，另一方面，则是钢水的 二次氧化，来源于中包耐材的污染。 主要的夹杂是Al2O3,夹杂一方面堵塞水口，造成结晶器液面 的波动，带来卷渣的可能，另一方面，夹杂直接进入铸坯， 在轧制后分层。 氧化物夹杂还因为引流导致二次氧化形成，但随着自开率的 提高，将减少钢水的二次氧化。 连铸加强采取无氧化浇注，稳定中包液位，特别是连浇时， 要避免低的中包液位，这种质量问题将越来越少，但这不可 能绝对避免，如开浇头坯，终浇尾坯，连浇吨位低的过度坯 等。第一炉钢水从大包到中包还不能完全避免氧化，浇注过 程中的测温、取样，可能因中包覆盖剂的问题，还存在氧化 问题，这些因素导致钢水的二次氧化，这是连铸固有的因素。
设备的对中
铸坯的形状缺陷有鼓肚和楔形。 鼓肚是凝固壳在内部钢水静压力的作用下形成的形状缺陷， 鼓肚多发生在板坯宽、窄面，鼓肚明显的时候，往往伴随着 裂纹及中心偏析。 楔形是指板坯一头大，一头小的形状。 鼓肚及楔形产生的原因有：1）导向段辊子夹得太紧，辊缝 调整不准确2）辊子对中不好3）扇性某些辊子“死辊” 可以通过降低拉坯速度，加大比水量及缩小辊间距等方法得 到减少，但彻底的办法是 更换新的扇形段 检查维修好扇形段辊子 辊缝校正 这样就可以减轻排除形状缺陷的出现。
6
压力容器 用钢
要求低碳含量、 低碳当量、 高纯度和低夹杂， 螺旋焊管制造石
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管线用钢
具有良好综合力学性能，低温韧性及焊接性 能
油、天然气远程输 送管线
CSP铸坯质量控制
工艺上要控制好钢水过热度，确保拉速的稳定 控制好结晶器热流的稳定，防止板坯裂纹的产生 保证设备的良好状态，确保铸坯无裂纹及凹坑、划 痕、刮痕缺陷 保证设备的对中精度，做好设备的定期更换，防止 铸坯形状缺陷的产生 保证夹送辊、拉矫辊的良好状态，减少氧化铁皮的 产生 夹杂问题
结晶器热流的稳定
为了防止纵裂，需要选择合适的保护渣，通 过保护渣降低热流的措施是： 较高的保护渣熔点，以增加保护渣层的热阻 提高保护渣的碱度，从而提高析晶率来降低 热流。
结晶器的良好状态
薄板坯连铸是在高拉速下进行，必然大大加剧铸坯与结晶器 壁的摩擦，特别是漏斗型结晶器内形成的坯壳要经受不小的 变形，增加了凝固初期形成横裂的危险。因此根据浇注钢种 调整适宜的结晶器锥度，保证合适的负滑脱时间，采用具有 合适成分、粘度的保护渣，减少结晶器内的摩擦阻力，保证 设备的良好状态对于防止和减少薄板坯角裂纹及形状缺陷非 常关键。 实践表明，铜板有凹坑、划痕，易使铸坯产生纵裂。在结晶 器中形成的初生坯壳在凹坑部位因坯壳与铜板不接触，局部 温度比其他部位温度高，其他部位冷却快，由于温差形成热 应力，而凹坑部位温度高，是应力的薄弱处，因而在热应力 的作用下形成微裂纹，经过二次冷却后，裂纹长大，形成形 貌较严重的纵裂。由于铜板凹坑不能自动修复，所以会造成 整块板坯的连续纵裂。所以预防纵裂的最好措施是检查好结 晶器，打磨光滑结晶器，防止结晶器的意外损伤 ；
热轧板带钢用途（2）
序号 材质类别
耐腐蚀
特 点
除与上述结构钢一样具有良好的综合力学性 能外，还要求有良好的耐大气腐蚀或耐硫酸 腐蚀或海水腐蚀性能
典型用途
石油井架、海港建 筑、采油平台、船 舶、车辆。化工、 石油设备中含硫化 氢腐蚀介质的容器
牌号示例
B480GNQR NAW400 B490NQR S-ten2 MariloyS50A S20C C35 SB410 19Mn6 SG295 B440HP X60，X70 S360 X60RL
拉速的稳定
中包钢水温度是一个不可忽视的问题，它与连铸的拉速、生 产的节奏紧密地联系在一起，低温、高温都将影响连铸的稳 定生产，影响到拉速的稳定，这将影响到钢水在结晶器内的 行为，这就必然影响到板坯的质量。 过热度对等轴晶区的宽度影响很大，增大过热度将使等轴晶 区的宽度变小。当超过允许的温度范围时，连铸薄坯表面纵 裂发生率提高。因此，薄板坯连铸过程中，应尽量降低浇注 温度以减少缺陷的发生； 温度不能太低，否则在水口和结晶器壁间钢渣“搭桥”，造 成粘结漏钢。但在生产过程中，温降问题不很理想，往往出 现前期温度高或尚可的温度，但后期温度偏低，因低温钢发 生的漏钢情况也有，因此要严格控制钢水过热度不能太高， 也不能太低。实践表明，20~35℃的过热度，生产的连铸坯 质量较好。
拉速的稳定
影响温度不可控的因素有：钢包是新包、钢包包况、 检修后复产钢包烘烤不理想、钢包盖不严实、钢包 上台时间的控制、精炼上台前一炉与后一炉温度偏 差大等等。 对于连铸操作工来说，所能采取的措施是根据温度 与拉速的匹配窗口，合理地选择拉速，浇钢中除非 后工序故障，不要刻意等精炼而降速，稳定的拉速， 将降低纵裂的发生率。同时，做好中包钢水的覆盖， 避免钢水散热，在中包孔上加盖，都将很好地保证 钢水的温差不会太大。
热轧板带钢的主要质量要求
尺寸精度要求高（主要是厚度精度和宽度精度达 到标准要求，厚度和宽度的波动控制在规定范围 内。） 板形要好（主要是指凸度、楔形、平直度的控制， 包括浪形、侧弯、瓢曲的控制） 表面质量要好（主要是表面光洁度、清洁度、表 面缺陷的控制） 性能要好（主要是机械性能、工艺性能、使用性 能及某些特殊性能的控制，还包括一些内部组织 的控制）
夹杂问题
另一方面，夹杂来自钢渣，钢包炉的精炼渣 在连铸时进入中间包，由于中间包钢水液面 低，产生的涡流造成钢渣被卷入结晶器，被 凝固坯壳捕捉后形成连铸坯的皮下夹杂物。 在随后加热时由于铸坯表皮被氧化，使夹杂 物外露，除鳞不能完全除掉。 这类缺陷的另一个来源可能是中间包吨位低 时的覆盖剂在连铸时由于涡流的作用被卷入 结晶器，也被凝固坯壳捕捉，产生连铸坯的 皮下夹杂物，从而也造成热轧钢卷的表操作和最终轧制成品都是有害的缺 陷。浇注时由于渣的热传导性不好，会使夹渣下面 的凝固减慢，坯壳变薄，容易造成漏钢； 另外，如果不能去除夹渣，还会在成品表面造成条 纹缺陷。 存在夹渣的主要原因是二次氧化等；在熔炼设备提 供洁净钢的前提下，浇注初期钢水的冲刷使中间包 耐火材料流入结晶器，这是初期形成夹渣的主要原 因，可以通过改善耐材质量减少蚀损减少夹渣；中 间包渣子流入可以通过加大中间包钢水液面高度以 及设备挡渣墙等促使夹杂物上浮分离；通过全程保 护浇注，防止空气吸入，避免注流氧化产生浮渣。 如采用长水口氩气密封。
断面形状
断面形状主要包括凸度、楔形、局部亮 点。凸度表示带钢中部与边部的厚度差；楔 形表示带钢宽度两侧厚度差；局部亮点是近 年来冷轧等用户对热轧产品断面厚度分布的 新要求。目前国内CSP生产厂精轧机的板带凸 度控制功能主要为工作辊弯辊（ＷＲＢ）、 工作辊窜辊（ＣＶＣ）。
CSP质量管理的主要内容
厚度精度 断面形状（凸度、楔形、局部亮点） 宽度精度 板形 表面缺陷 轧制温度 质量设备管理
厚度精度
厚度精度是热带产品质量指标中最为敏 感且易检测的指标，因此成为在生产过程中 必须严格控制的重要参数 。目前国内CSP生 产厂主要利用引进的数学模型，应用响应速 度很高的液压AGC系统，努力降低连铸坯的局 部温差，改善和提高热连轧带钢产品的厚度 精度。
夹杂问题
薄板坯表面夹渣主要是保护渣卷入，由于熔 池狭小，扰动强烈，当向上的射流量及射流 速度过大时，钢渣界面出现规则性波动，并 从波峰卷渣； 另外；上浮到结晶器钢液面上的夹杂物（主 要是Al2O3）,由于保护渣溶解慢以及保护渣 熔融层中Al2O3富集，保护渣吸附能力下降， 被咬入铸坯形成表面夹渣。 防止夹渣的措施是，须选择适宜的保护渣， 应具有快速均匀熔化及高的成渣性能，熔融 层中Al2O3的含量要<20%。
自行车轴碗、轮圈、轮盘等 SPHD StW23 汽车缓冲器、压缩机组、滤 SPHE 油器箱等 StW24 建筑结构、桥梁、船舶、铁 SS400 路车辆、管道大型机械及其 St37-2 它结构件 SM490B