连铸坯表面裂纹形成及防止
连铸坯表面裂纹形成及防止分析
浸入式水口对中，防止偏流 合理的浸入式水口设计（合适的出口直径，倾角） 合适的水口插入深度 合适的频率和振幅
（3） 结晶器振动
2 铸坯表面纵裂纹
（4） 出结晶器铸坯运行 二次冷却均匀性 （5） 调整钢水成分 钢中碳含量避开包晶区，C向下线或上线控制 钢中S<0.015% 残余元素Cu、As、Zn控制<0.1%
图2-4 拉速对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（3） 保护渣 液渣层厚度<10mm，纵裂纹增加（图2-5）。
图2-5 液渣层厚度对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（4） 结晶器液面波动 液面波动<±5mm，纵裂纹最少（图2-6）；
图2-6 结晶器液面波动对纵裂纹的影响
2W (T1 T2 ) W
连铸坯表面裂纹 形成及防止
宋晔
内容
1 2 3 4 5 前言 铸坯表面纵裂纹 铸坯表面横裂纹 铸坯表面星形裂纹 结论
1.前言
连铸坯质量概念： ◆ 铸坯洁净度（夹杂物数量、类型、尺寸、 分布） ◆ 铸坯表面质量（表面裂纹、夹渣、气孔） ◆ 铸坯内部质量（内部裂纹、夹杂物，中 心疏松、缩孔、偏析） ◆ 铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方）
2 铸坯表面纵裂纹
2.3 影响表面纵裂纹产生的因素
（1） 钢水成分
◆ [S]>0.015%，纵裂纹增加（图2-2）；
◆ [C]=0.12～0.15%，纵裂纹产生严重（图2-3）
图2-2 钢中[S]与裂纹指数的关系
2 铸坯表面纵裂纹
பைடு நூலகம்
图2-3 含碳量对板坯宽面纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（2） 拉速 拉速增加，纵裂纹指数增加（图2-4）；
连铸坯缺陷的产生与防止措施 Microsoft Word 文档1
连铸坯裂纹的产生与防止措施连铸坯裂纹的分类 :铸坯表面裂纹包括表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹(星裂)、发裂、角部纵裂纹、角部横裂纹等;铸坯内部裂纹包括中间裂纹、角部裂纹、中心线裂纹、三角区裂纹、皮下裂纹、矫直裂纹等。
1.1 铸坯表面裂纹部纵裂纹等几种主要的缺陷形式。
铸坯表面裂纹主要有表面纵裂纹、表面横裂纹、网状裂纹、角部横裂纹、边铸坯表面裂纹是在结晶器内产生的，在二冷段得到扩展。
它会导致轧制板材表面的微细裂纹，影响最终产品的表面质量。
图1为表面裂纹示意图图 1 铸坯表面裂纹示意图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1.1.1 表面纵裂纹连铸坯表面纵裂纹是指沿着拉坯方向在铸坯表面上发生的裂纹。
它可由工艺因素或设备因素引起。
由工艺因素引起的纵裂，大多出现在铸坯宽面的中央部位，是表面裂纹中最常见的一种裂纹缺陷。
纵裂主要是由于初生坯壳在结晶器内冷却强度不均匀，造成应力的集中，在坯壳相对较薄的地方坯壳厚度不足以承受这种应力，致使坯壳裂开而产生裂纹，并在二冷区得到扩展，形成表面纵裂纹。
图2 图3 图4为表面纵裂纹示意图图2图3 图41.影响连铸坯表面纵裂纹因素：实际生产过程中，主要有以下因素影响连铸坯表面纵裂纹的产生：1) 成品成分及钢水质量(1) 成品钢中碳含量处在亚包晶和包晶反应区时，由于初生坯壳在结晶器弯月面内激冷时收缩较大，容易造成初生坯壳厚薄不均，从而使铸坯发生纵裂纹的倾向增加。
因此，在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中碳含量，使其避开亚包晶和包晶反应区，从而减少铸坯纵裂纹的发生机率。
(2) 成品钢中硫、磷含量也会影响铸坯纵裂纹的产生。
钢中硫、磷含量增加时，钢的高温强度和塑性明显降低，在应力作用下就容易产生裂纹，因此，在实际生产中各连铸厂家都尽量控制其成品钢中硫、磷含量，尽量控制在0.02%以内。
(3) 钢中微合金如铌、钒等对铸坯纵裂纹的产生也有重要影响，因为微合金而产生的铸坯纵裂纹在铸坯表面上分布不规则，缺陷较短、数量较多。
连铸坯表面裂纹形成及防止(理化中心)
-
15
横裂纹产生原因
（1） 横裂纹产生于结晶器初始坯壳形成振痕的波谷处，振痕越深， 则横裂纹越严重，在波谷处，由于：一是奥氏体晶界析出沉淀物 （AlN，Nb(CN)），产生晶间断裂（如下图）； 二是沿振痕波谷 S、P元素呈正偏析，降低了钢高温强度。这样，振痕波谷处，奥 氏体晶界脆性增大，为裂纹产生提供了条件。
不均匀性强，振痕深，表面易产 生凹陷或横裂纹；生产实践表明， C避开这个区间时，振痕浅了， 铸坯边部横裂减少； （2）降低钢中[N]，防止氮化物沉 淀； 2. 结晶器振动特点 （1）振痕深度增加，横裂纹增加 （如图所示）；
图： 振痕深度与横裂纹产生几率的关系
-
18
（2）振动频率f增加,振痕变浅，横裂纹减少（如图所示）； （3）负滑脱时间增加，振痕深度增加（如图所示），方圆坯 tN=0.12～0.15s，板坯tN=0.20s。
图 铸坯表面的网状裂纹
-
23
铸坯表面星形裂纹产生原因
铸坯表面星形裂纹沿一次晶界分布，裂纹边界有脱C现象，说明是 在结晶器内高温下（1400℃）坯壳奥氏体转变之前形成的。
图 振动频率与振痕深度的关系
-
图 负滑脱与振痕深度的关系
19
Байду номын сангаас
3. 合适二冷强度
调整二冷水分布，在矫 直前铸坯温度>850℃，避 开脆性区（如图所示）；
合适二冷水量并降低铸 坯横向中心与边部温度差， 避免回热温度过高。
图 矫直温度与横裂纹关系
-
20
防止横裂纹措施
（1） 采用高频率，小振幅结晶器振动负滑脱时间tN与拉速v成正比， 与频率和振幅f成反比。为防止横裂纹，就要减浅振痕，则必须降 低，要降低，则必须采用高频率(100～400min-1)，小振幅 (±5mm)的结晶器振动机构。
连铸板坯表面裂纹的成因
图1 中间罐温度与拉 速的对应图
图1 中间罐温度与拉 速的对应图
2)浸入式水口对中 2)浸入式水口对中
浸入式水口与结晶器不对中极易产生偏 流冲刷坯壳，还能引起结晶器液面翻腾， 保护渣不能形成均匀渣膜，导致传热不 良，坯壳厚薄不均而引起裂纹的发生。 投产初期采用人工下装式浸人式水口， 水口不易准确对中，尤其热换水口时， 更难保证对中，这些都可能导致裂纹的 发生。
5)保护渣的行为 5)保护渣的行为
现场所用保护渣的流动性不好。研 究表明，保护渣熔融不充分，粘度 过大，使流人坯壳和结晶器间隙的 渣膜不均匀，会导致摩擦力的变化 及坯壳冷却不均匀，造成坯壳厚薄 不均，引起裂纹的发生。
4 采取的措施
1)提高出钢温度的命中率，确保过热度为15℃±5t，重 新制定中间罐温度与拉速的对应表，见表1。 2)拉速升降时必须按每分钟≤0.15m/min的幅度操作，以 保证结晶器液面波动较小。 3)引进浸入式水口快速更换装置，换水口过程仅需3s， 更换水口迅速、准确、平稳及对中良好。 4)改进保护渣，要求保护渣粘度合适，熔化均匀及形成 的渣膜厚度适中。为此，保护渣的熔点由1145℃调为 1 0 7 0 ℃ ， 粘 度 由 0 . 2 3 8 Pa·s(1300℃) 调 为 0 . 1 4 2 Pa·s(1300℃)。 5)对Q235等裂纹敏感性强的钢种，结晶器宽面水量由 200m3/h调为185m3/h。
连铸板坯表面裂纹的成因 及防止措施
1 2 3 4 5 前言 铸机状况 铸坯表面裂纹的影响因素 采取的措施 效果
1 前言
连铸板坯裂纹是影响连铸机产量 和铸坯质量的重要缺陷，轻者要 进行精整，重者会导致拉漏或废 品，影响铸机生产率和铸坯质量。 本文就生产中出现的铸坯表面裂 纹进行分析，并提出减少裂纹的 措施。
连铸表面横裂纹产生的防止措施
连铸表面横裂纹产生的防止措施我在这连铸的活儿上干了好些年了，那连铸表面横裂纹啊，就像个讨人厌的小妖精，时不时就冒出来捣乱。
我跟工友们那是天天琢磨咋防止这横裂纹出现。
咱先说这钢水的事儿。
这钢水就像是咱做饭的食材，要是食材本身就不好，那做出来的饭指定有毛病。
我就瞅见过那钢水，有时候看着就不太对劲，颜色啊，流动的感觉啊，都有点邪乎。
我就跟管钢水的老李说：“老李啊，你看这钢水，咋感觉像个病恹恹的人似的，软趴趴的。
”老李就瞪着他那俩牛眼，粗声粗气地说：“你懂个啥，这钢水成分稍微有点波动，我正在调呢。
”我就不依不饶啊：“你可快点调，这钢水要是带着毛病进了连铸机，那表面横裂纹就该冒头了。
”老李也知道事儿的严重性，赶紧捣鼓起来。
再就是这结晶器，那可是个关键的家伙。
我每次路过它旁边，都觉得它像个神秘的大盒子，里面正发生着神奇的事儿。
结晶器的冷却可不能马虎。
有一回，我感觉结晶器那温度好像有点过高了，我就伸手在旁边感受了一下，那热气啊，呼呼地往我手上扑。
我赶紧找负责这块儿的小张。
小张那小子，瘦得跟个麻杆儿似的，我一把拉住他说：“小张啊，你这结晶器是不是发烧了，热得不像话啊。
”小张也紧张起来，眼睛瞪得大大的，赶紧去检查冷却系统。
我就在旁边嘟囔：“这结晶器要是冷却不均匀，那表面横裂纹就跟那雨后春笋似的，一个劲儿往外冒。
”还有这保护渣，就那么一小堆东西，作用可大了去了。
我看这保护渣的时候，就像看宝贝似的。
有次新来了个小年轻，不太懂，往保护渣里乱加东西。
我瞧见了，那火一下子就上来了，脸涨得通红，我指着他说：“你这毛头小子，这保护渣能乱加东西吗？就像你炒菜，盐放多了，那菜还能吃吗？这保护渣要是不对，在钢坯表面就没法形成好的渣膜，那横裂纹就又该来找麻烦了。
”小年轻被我说得脸一阵红一阵白的，低着头不敢说话。
在拉坯的速度上，咱也得拿捏得死死的。
这就像赶马车，太快了，马容易累，车也容易散架。
我就经常跟操作拉坯速度的老王说：“老王啊，你可别图快，这拉坯速度一快，那钢坯内部应力就不均匀了，表面横裂纹就会偷偷钻出来。
连铸小方坯角部纵裂纹及角部纵裂漏钢的成因及防止措施
连铸小方坯角部纵裂纹及角部纵裂漏钢的成因及防止措
施
1.连铸小方坯角部纵裂纹的成因：
①角部罩覆不均匀或罩覆层太厚，使液体钢在连铸过程中受到热应力引起膨胀产生断裂；
②炉内温度分布不均匀；
③小方坯结构极差，钢水温度偏低，造成渣覆盖不均匀；
④小方坯温度过低，且温差大；
⑤冶炼操作不当，料柱受冷凝后，小方坯容易出现纵裂现象；
2.防止措施：
①加强实验室指导料柱的冶炼操作，使小方坯温度和温度分布均匀；
②合理控制罩覆层厚度，使其尽量均匀；
③及时缓和小方坯温度过快下降，尤其是角部；
④检验小方坯投料前后温度梯度，避免温度太大；
⑤增加添加剂，提高液体钢的流动性和结晶性；
⑥检查炉内温度分布是否均匀，及时调整炉内温度控制；
⑦加强铸坯结构的矫正，提高钢水温度及其均匀性，消除结晶缺陷。
连铸坯表面纵裂纹产生原因及控制措施
左 右 １ ００ ｍｍ
。
２ ３ １ ．
．
宽 大 纵 裂 纹 宽 度 深 度 ：
丨 ０ － ２０ｍ ｍ ，
２ ０ － ３ ０ｍ ｍ ，
长达几米 严重时会贯穿 板坯而报废
，
。
２２ ．
表 面 纵 裂 纹 原 因 分 析
２ ２ ．
．１
纵 裂 纹 起 源 于 结 晶 器 的 弯 月 面 区 初 生 凝 固
０ ２ －
１
１
＞ ２ １
钢 液 面 波 动 范 围 ｍｍ ，
图 ４ 液 面 波 动 对 裂 纹 指 数 的 影 响
２ ．
２． ４
结 晶 器 冷 却 效 果 及 热 流 的 影 响重 要 纵 裂 纹 一 般 均 发 生 在 结 晶 器 内 部 在 结 晶 器
，
，
结 晶 器 冷 却 效 果 对 连 铸 坯 纵 裂 纹 的 影 响 非 常 内 部 先 形 成 微 裂 纹 进 入 二 冷 区 后 发 展 成 明 显 的 裂 ，
，
晶器
流
于 Ｗ Ｍ ７ １ ．
Ｍ２
／
宽面 铜板平 均热 流 为
侧 面 平 均 热 流 Ｍ Ｗ Ｍ ４ ６ １ ．
－
１．
２ ／
，
为
＜ｚ＞
＞
右 １
ｃｒ ＞
ｉ ． ｉ
ａ Ｍ
議
图 ５ 结 晶 器 热 流对 裂 纹 指 数 的 对 应 关 系
板 表 面 纵 裂纹 发 生 率 最 小 Ｍ Ｗ ３ ｌ ．
ｌ－ １．
／ ｍ２ ，
坯
。
经 统 计 分 析 侧 边 铜 板 热 流 与 宽 边 铜 板 热 流 之
连铸板坯角部横裂产生的原因及应对措施
铸坯角部横裂产生的原因及应对措施板坯可以在表面上观察到纵向裂纹，在尾部观察到中线裂纹。
要了解板坯中的角裂纹及孔隙，必须用沿板坯边部进行火焰切割处理，切割出50mm宽，2〜3mm深的槽。
在检查板坯的裂纹时，在高强低合金钢(HSLA)、包晶钢、中碳钢中发现了角部横裂，但是在低碳铝镇静钢中却很少发现裂纹。
包晶钢含有Nb,因此，角裂的百分比极高。
虽然在板坯的疏松边发现了角部横裂，但板坯中的大多数裂纹出现在板坯的固定边。
几乎板坯中所有的角部横裂纹与振动痕迹方向一致。
在出厂前，必须对板坯中的角裂纹和针孔进行处理。
处理板坯中出现的裂纹将增加产品成本，降低生产能力，耽误产品出厂日期。
经过火焰切割后的板坯样品送到米塔尔研究实验室进行分析，以便确定其中角部横裂纹的发生原因。
为减少角部横裂纹，米塔尔公司LazaroCardenas(MSLC)的操作人员、维修人员、技术人员组成了一支精干的团队，以降低板坯角部横裂纹的发生。
裂纹起因当铸流表面遭受到热力应变、机械力应变或相变时，若该应变量超过了铸件材料的最大应变值，板坯就会发生横裂。
在下列条件下板坯可能产生裂纹：(1)铸流表面温度下降至低延展区以下，拉伸应变导致铸件产生裂纹。
(2)结晶器上热收缩应变引起板坯内部热断裂，产生裂纹。
(3)结晶器上或结晶器附近所施加的外力引起表面热拉裂。
产品的延展性低是出现裂纹的主要原因。
影响板坯横裂的因素还包括化学作用。
减小温差，降低震动是避免板坯裂隙发生的主要措施。
角部裂分析对板坯切削样本(削痕深度2〜3mm)进行化学成分分析的结果如表1。
在这种钢中发现了严重的角部裂纹，主要原因是该种钢的Nb、V和C含量高，特别是C对包晶钢非常敏感。
理论上讲，Nb(C,N)在1090°C开始析出，当温度下降，析出量快速增长，当温度降低到900C时主要析出物为V(C,N)，温度进一步下降到800C时，晶间继续析出。
众所周知，在温度降低过程中，Nb基及V基析出物沿奥氏体晶粒边界析出。
连铸板坯表面纵裂纹控制
连铸板坯表面纵裂纹控制
一、连铸板坯表面纵裂纹的产生因素
1、造坯温度：过低的造坯温度会导致板坯表面纵裂纹的出现，应在钢
水熔化温度的基础上提高造坯温度；
2、造坯件间距：连铸板坯的冷却过程会产生很强的内应力，如果水冷
却造坯件间距过大，冷却之后会出现拉伸变形，从而产生纵裂纹；
3、连铸熔口处处理不当：当积熔渣正常时，若造坯件分离不平衡，也
会使连铸熔口处出现倾斜度，且不平衡的张力会造成热锻段产生纵裂纹；
4、水冷却喷口结构：水冷却温度不均匀，会在板坯表面形成表面纵裂纹，应采取合理的水冷却喷口结构布置，保证冷却水均匀性；
二、连铸板坯表面纵裂纹的控制措施
1、温度控制：在连铸造坯过程中，采用温度控制措施，确保钢水熔化
温度跨度不要在半钩温度以内，另外，为了减轻连铸板坯表面拉伸应
力也有助于减少纵裂纹；
2、造坯件间距控制：对于比较薄的连铸板坯，如低碳钢、低合金钢等，尤其需要多加注意造坯件间距的控制，相应地采用一定的补偿措施；
3、熔口处理控制：在熔口结构上有要求，要保证熔口垂直度，以保证
熔口平整，以及减少裂纹的出现；
4、水冷却喷口结构控制：采取合理的水冷却喷口结构，尽量取均衡的
喷口布置，以保证冷却的均匀性；。
连铸坯角部皮下横裂纹成因分析及控制技术
连铸坯角部皮下横裂纹成因分析及控制技术连铸坯角部皮下横裂纹是指在连铸坯的角部，表面下出现沿着壁厚方向的裂纹，给后续加工和使用带来不良影响。
其成因主要是由于连铸坯角部的凝固不均和加工应力引起的塑性变形，以及连铸坯冷却过程中内部温度差异不均等因素所导致的应力集中，最终引发了横向裂纹。
下面我们将从成因分析和控制技术两个方面来详细探讨连铸坯角部皮下横裂纹的产生和控制。
成因分析：（1）凝固不均连铸坯角部是整个坯料最后凝固的部分，由于连铸速度、温度、流动状态等因素的影响，角部的冷却过程相对于其他部位更加缓慢，导致角部凝固不均。
这种不均匀的凝固会产生不同的晶粒结构和应力分布，引起其在加工或使用过程中的应力集中，从而导致横向裂纹的产生。
（2）塑性变形在连铸坯的制造过程中，角部处于连铸机的曲折位置，通过弯曲和拉伸的变形，在坯料内部引起应力；同时，原材料的变化或连铸工艺的变化等因素也会产生影响，使得角部在制造和后续加工的过程中发生塑性变形。
虽然这种塑性变形可能在加工中得到修复，但也会在其之后的冷却过程中因应力集中而导致横向裂纹的产生。
（3）温度梯度连铸坯在冷却过程中，由于内部温度差异不均，在坯料内部产生了较大的应力集中。
角部与其他部位相比，由于特殊的位置和几何形状，冷却速度更慢，温度梯度更大，因而在冷却过程中容易引发横向裂纹，特别是在角部最薄的部位。
控制技术：（1）冷却方式连铸坯制造过程中，冷却方式的选择对坯料的质量产生着极大的影响。
在钢坯角部应采取有针对性的冷却方式，例如采用喷水冷却，在整个冷却过程中，保持冷却速度的均匀性，避免角部冷却不均导致的坯料内部温度差异和应力集中。
（2）钢质控制钢坯的铸造是一个复杂的过程，不仅需要控制好铸造温度、连铸速度等因素，还需要控制钢水中的气体含量、非金属夹杂物含量等，以确保将钢坯制造出高质量、低损耗的产品。
（3）加工工艺经过精细的加工，可以在大程度上修复连铸坯中存在的缺陷，对控制连铸坯角部皮下横裂纹能起到至关重要的作用。
连铸坯表面裂纹形成及防止
1.前言
铸坯裂纹是影响连铸机产量和铸坯 质量的主要缺陷。据统计铸坯各类缺 陷中的50％为裂纹。铸坯出现裂纹， 重者会导致漏钢和废品，轻者需进行 精整。
2 铸坯表面纵裂纹
2.1 板坯表面纵裂纹特征 表面纵裂纹可能发生在板坯宽面中心区域或宽面到
棱边的任一位置产生。图2－1为板坯宽面中心区域的 纵 裂 纹 和 纵 裂 纹 的 显 微 形 貌 。 以 250×1200mm （C=0.08%）板坯为例： 细小纵裂纹：宽度1-2mm，深度3-4mm，长100mm左
5．结论
（1）连铸坯产生裂纹主要决定于: 钢成分对裂纹敏感性、 浇注工艺条件、连铸机设备状况。
（2）带液芯连铸坯在连铸机内运行过程中受外力作用是 坯壳产生裂纹的外因,钢的高温力学行为是产生裂纹 的内因,而设备、工艺因素是产生裂纹的条件。
（3）根据所浇钢种,对连铸机设备的调整应符合钢凝固收 缩规律,使其坯壳不受变形为原则,对工艺参数的优化, 使其得到合理的铸坯凝固结构。这样使连铸坯不产 生裂纹或控制裂纹不足以造成废品的所允许的范围 内。
图3-4 矫直温度与横裂纹关系
3 铸坯表面横裂纹
3.4 防止横裂纹措施
（1） 采用高频率,小振幅结晶器振动 为防止横裂纹,就要减浅振痕,则必须降低,要
降低,则必须采用高频率 (100~400min-1),小振幅 (±5mm)的结晶器振动机构。 （2） 合适的二次冷却水量
根据钢种不同,二冷配水量分布应使铸坯表面 温度分布均匀,应尽量减少铸坯表面和边部温度差。 采用动态二冷配水模型。
匀性强，振痕深，表面易产生凹陷 或横裂纹；生产实践表明，C＝ 0.15～0.18%或0.15～0.20%时， 振痕浅了，铸坯边部横裂减少； 降低钢中[N]，防止氮化物沉淀； （2） 结晶器振动特点 振痕深度增加，横裂纹增加（图31）； 振动频率f增加,振痕变浅，横裂纹 减少（图3-2）；
连铸坯表面裂纹形成及防止
如比值太小，说明侧面铜板热流过低， 凝固坯壳厚度较薄，钢水静压力作用 使侧面鼓胀，加大了宽面坯壳变形， 在薄弱处产生微裂纹。
如比值过大，说明侧边热流过高，侧 边凝固坯壳生长过厚，当宽面鼓胀时， 侧边不能随之收缩而导致宽面坯壳薄 弱处应力集中产生微细裂纹。
侧面热流与宽面热流比值与裂纹关系
2 铸坯表面纵裂纹
矫直温度与横裂纹关系
3 铸坯表面横裂纹
3.4 防止横裂纹措施 （1） 采用高频率，小振幅结晶器振动 负滑脱时间tN与拉速v成正比，与频率和振幅f成反比。为防止横 裂纹，就要减浅振痕，则必须降低，要降低，则必须采用高频率 (100~400min-1)，小振幅(±5mm)的结晶器振动机构。 （2） 合适的二次冷却水量 根据钢种不同，二冷配水量分布应使铸坯表面温度分布均匀， 应尽量减少铸坯表面和边部温度差。采用动态二冷配水模型。 （3） 合适保护渣性 保护渣用量和粘度，既要满足减浅振痕，又要防止坯壳粘结。最 少为 0.3kg/m2。
铸坯表面裂纹类型
1－横向角部裂纹 2－纵向角部裂纹 3－横裂纹 5－星形裂纹 4－宽面纵向裂纹 6－深振痕
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策连铸板坯三角区裂纹是指连铸板坯的一种普遍存在的缺陷，它常常会发生在板坯的三角区域，严重影响铸造产品的质量和成品率。
下面我们就来回顾一下连铸板坯三角区裂纹的成因及对策。
成因：1.内层裂纹在连铸板坯冷却过程中，板坯表层和内层的温度差异较大，且表层和内层的收缩率不一致，这就会产生一定的应力。
由于三角区域的截面形状为三角形，相比于其他区域，内层板坯的阳角处相邻的晶粒受到内力的压缩，容易发生内层裂纹。
2.表层裂纹当连铸板坯在冷却的过程中，在三角区域还未完全凝固时，浇口等外界原因造成了较明显的温度梯度而形成局部应力，严重时会发生表层裂纹。
3.气体缺陷在铸钢板坯连铸过程中，气体不容易排出，尤其是在三角区域，容易形成气泡和气孔，造成局部应力集中而形成裂纹。
对策：1.技术改进对于连铸板坯三角区裂纹的发生，可以先从技术的角度入手，采取改进措施，降低板坯的质量，减少三角区裂纹的发生。
例如：优化冷却过程，改善铸坯结构，以及适当的添加合金等。
2.材料改进连铸板坯三角区裂纹的发生与材料有一定的关系，因此在材料方面也可以采取一些措施，降低三角区裂纹的发生率。
例如，使用具有更好强度和韧性的材料，加入细小的晶粒改进剂等。
3.操作规范操作规范和操作技能的提高也是降低连铸板坯三角区裂纹发生率的关键。
对于操作者，需要按照正确的操作流程进行操作，严格掌握生产技术规范，避免因操作失误而导致的铸造缺陷。
总结：综上所述，连铸板坯三角区裂纹是铸造中一个比较复杂的问题，其造成的缺陷不仅影响产品质量，也影响生产效率。
因此，我们需要重视连铸板坯三角区裂纹缺陷的控制，采取一系列的改善措施，从技术，材料和操作规范等角度去降低三角区裂纹的发生率。
连铸坯横裂产生的原因
连铸坯横裂产生的缘由横裂纹是位于铸坯内弧外表振痕的波谷处，通常是隐蔽看不见的。
经酸洗检查指出，裂纹深度可达 7mm，宽度 0.2mm。
裂纹位于铁素体网状区，而网状区正好是初生奥氏体晶界。
且晶界上有细小质点(如 A1N)的沉淀。
尤其是 C—Mn—Nb(V)钢，对裂纹敏感性更强。
横裂产生的缘由：1)振痕太深是横裂纹的发源地。
2)钢中 A1、Nb 含量增加，促使质点(A1N)在晶界沉淀，诱发横裂纹。
3)铸坯在脆性温度 900～700~C 矫直。
4)二次冷却太强。
防止横裂发生的措施：结晶器承受高频率(200～400 次／分)小振辐(2～4mm)是削减振痕深度的有效办法。
2)二次冷却区承受平稳的弱冷却，使矫直时铸坯外表温度大于900℃。
3)结晶器液面稳定，承受良好润滑性能、粘度较低的保护渣。
4)用火焰清理外表裂纹。
1.连铸坯外表纵裂产生的缘由及其防止方法有哪些?连铸坯外表纵裂纹，会影响轧制产品质量。
如长300mm、深2.5mm 的纵裂纹在轧制板材上留下 1125mm 分层缺陷。
纵裂纹严峻时会造成拉漏和废品。
争论指出：纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。
作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度，在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂，出结晶器后在二次冷却区扩展。
纵裂产生的缘由可归纳为：1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。
2)保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。
液渣层<10mm，纵裂纹明显增加。
3)结晶器液面波动。
液面波动>10 ㎜，纵裂发生几率 30％。
4)钢中 S+P 含量。
钢中S>0.02％，P>0.017％，钢的高温强度和塑性明显降低，发生纵裂趋向增大。
5)钢中 C 在0.12～0.17％，发生纵裂倾向增加。
防止纵裂发生的措施是：1)水口与结晶器要对中。
2)结晶器液面波动稳定在±10mm。
3) 适宜的浸入式水口插入深度。
4)适宜的结晶器锥度。
连铸坯缺陷及预防措施
连铸坯缺陷及预防措施连铸坯缺陷及预防措施1、⽅坯晶间裂纹、根源Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响；铸机表⾯凹限，即使轻微凹限也会引起裂纹；保护渣不合适；结晶器液⾯波动严重；菱变严重；结晶器锥度太⼩；措施减少杂质元素含量；导致晶间裂纹的最主要原因是粗⼤晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析，所以防⽌其产⽣的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细⼩⽽均匀的结构；防⽌产⽣凹馅；⽤多⽔⼝代替直⽔⼝；2、⽓泡及针孔铸坯⽪下通⽓孔称为针孔，⽽⽪下闭⽓孔称为⽓泡根源脱氧不好，氢、氮含量⾼；润滑过度，油中含⽔；保护渣中含⽔；中间塞棒吹氩过度；结晶器波动措施有效地脱氧；注流及钢液⾯进⾏有效保护；加热润滑油及保护渣；采⽤EMS可有效减少针孔与铸坯表⾯⽪下⽓泡的数量；减少结晶器液⾯波动3、铸坯表⾯夹渣根源钢⽔脱氧不够；钢⽔中氧化铝含量⾼，SiO2、MnO与FeO含量低（铝镇静钢）；耐⽕材料质量差；结晶器喂铝线；中包⽔⼝及结晶器中形成的块渣进⼊钢⽔。
措施采⽤⽆渣出钢；对钢⽔进⾏有效脱氧，采⽤保护浇注；中间包碱性覆盖剂；加深中包，增⼤中包钢液深度；中包采⽤挡堰；采⽤能快速吸收钢⽔夹杂的保护渣（⾼碱度）；加⼤保护渣的⽤量；减少结晶器液⾯波动，⽔⼝侵⼊深度必须100-150mm4、横向裂纹横向裂纹通常出现在⾓部，但中部区域也会出现，横向裂纹⼀般出现在振痕的底部。
1、因热脆⽽形成的表⾯裂纹C含量0.17-0.25%；S含量⾼；随合⾦元素含量增加，如：Al、Nb、V 及⼤于1%Mn，裂纹数量增加；Al、Nb、N及C沉析于晶粒表⾯；⼆冷区冷却不挡导致晶粒粗⼤；⼆冷区⽀撑辊对中不好；保护渣选择不当；负滑脱时间过长。
2、横向⾓部裂纹⾓部冷却过度；结晶器冷却不当；结晶器和⽀撑辊对中不好；矫直温度过低；⾼如：Al、Nb、V 及⼤于1%Mn含量钢⽔⾮常敏感，加⼊钛能有效降低裂纹的程度；?⼆冷区冷却不均或冷却过度；保护渣不合适；铜管弯⽉⾯区域变形过⼤；钢⽔温度过低；结晶器锥度过⼤。
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
连铸板坯三角区裂纹的成因及对策
近年来，在钢铁行业的生产过程中，出现了连铸板坯三角区裂纹的问题。
这些裂纹的出现严重影响了板坯的质量和生产效率。
本文将探讨连铸板坯三角区裂纹的成因及对策。
首先，连铸板坯三角区裂纹的成因主要有两个方面。
一方面是原材料质量问题，如钢坯表面缺陷、内部夹杂等会导致板坯中出现裂纹；另一方面是生产工艺问题，如连铸过程中结晶器气孔、结晶器内表面涂层失效等也会导致板坯中出现裂纹。
针对连铸板坯三角区裂纹问题，可以采取以下对策。
首先，要严格控制原材料质量，对于有缺陷的钢坯要进行筛选和处理，以避免其对板坯质量的影响。
其次，要优化生产工艺，加强对连铸过程中的关键环节进行监测和控制，及时发现和解决问题。
同时，要加强设备维护和保养，确保设备运行稳定，减少其对板坯质量的影响。
综上所述，连铸板坯三角区裂纹的成因主要包括原材料质量问题和生产工艺问题，针对这些问题，可以采取严格控制原材料质量、优化生产工艺以及加强设备维护和保养等对策，以提高板坯质量和生产效率。
- 1 -。
连铸坯表面裂纹形成及防止汇总
图2-4 拉速对纵Biblioteka 纹的影响2 铸坯表面纵裂纹
（3） 保护渣 液渣层厚度<10mm，纵裂纹增加（图2-5）。
图2-5 液渣层厚度对纵裂纹的影响
2 铸坯表面纵裂纹
（4） 结晶器液面波动 液面波动<±5mm，纵裂纹最少（图2-6）；
图2-6 结晶器液面波动对纵裂纹的影响
2W (T1 T2 ) W
3 铸坯表面横裂纹
3.2横裂纹产生原因 （1） 横裂纹产生于结晶器初始坯壳形成振痕的 波谷处，振痕越深，则横裂纹越严重，在波谷 处，由于： －奥氏体晶界析出沉淀物,产生晶间断裂 －沿振痕波谷S、P元素呈正偏析，降低了钢高 温强度。 这样，振痕波谷处，奥氏体晶界脆性增大，为裂 纹产生提供了条件。
这些力的的综合作用在坯壳上，当张应力超过钢的高温允许的 强度，则就在坯壳薄弱处萌生裂纹，出结晶器后在二冷区继续扩展。
2 铸坯表面纵裂纹
在结晶器弯月面区坯壳厚度生长不均匀的主要原 因是： （1）包晶相变（L+δ→γ）收缩特征，气隙过早形成， 导致坯壳生长不均匀。 （2）工艺因素影响结晶的坯壳生长不均匀。 显然要防止产生纵裂纹，就是要使结晶的弯月面初 生坯壳厚度均匀，避免坯壳产生应力梯度。要做到这点， 对于包晶相变的收缩特征是由Fe-C相图决定的，人为 无法改变，而重要的是准确控制影响结晶的初生坯壳生 长的工艺因素，来防止产生纵裂纹。
图3-1 振痕深度与横裂纹产生几率的关系
3 铸坯表面横裂纹
图3-2 振动频率与振痕深度的关系
3 铸坯表面横裂纹
图3-3 结晶器液面波动与角裂发生率的关系
（3） 结晶器液面波动 结晶器液面波动增加，横裂纹加重（图3-3）。
3 铸坯表面横裂纹
连铸板坯表面纵裂事故分析及预防措施.doc
YJ0712-连铸板坯表面纵裂事故分析及预防措施案例简要说明:依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
本案例是连续铸钢产品质量缺陷案例，体现了铸坯质量特征、表面纵裂产生的原因、预防措施等知识点和岗位技能，与本专业连续铸钢课程连铸坯质量缺陷单元的教学目标相对应。
连铸板坯表面纵裂事故分析及预防措施1 背景介绍某炼钢厂连铸车间，采用超薄热带生产线，FTSC连铸板坯连铸机，机型直弧形，二冷气水雾化喷嘴，铸机基本半径5m，工作拉速2.8-5.2m/min,生产铸坯厚度87mm,结晶器液面控制方式Cs137射源控制。
主要生产薄板坯。
2 主要内容2.1事故经过2012年5月，FTSC工艺连铸薄板坯出现了大量的表面纵裂。
特别是浇注的ss400钢的裂纹率明显超高，占有缺陷铸坯的60~70%。
其主要发生在距中心四分之一宽度附近，距离中心300~400mm的区域。
当时，取样反馈的情况滞后于铸机生产，发现裂纹缺陷时已经造成至少两炉钢的裂纹质量缺陷。
因缺少铸坯离线检测的中间环节，这种铸坯纵裂纹对轧钢工序影响较大，最终导致质量异议事件2.2事故原因分析连铸板坯的裂纹表面纵裂由于在结晶器内凝固壳的生长不均匀，导致在特定部位拉伸应力的集中而产生。
对于薄板坯连铸来说，由于工艺的特殊性，其原因更为复杂多样。
（见图1）图1：铸坯表面纵裂（1）四孔水口通钢量大，对坯壳冲刷严重，使得在水口射流下方距中心260~430的区域坯壳减薄，导致结晶器出口处坯壳厚度比平均坯壳厚度减薄20%。
（2）钢水射流冲刷作用反映到坯壳表面温度上使得在距中心260~400的区域形成高温区，并随着拉速的增加而被加强，在结晶器出口处铸坯表面横向温度差达到1000C，高温、坯壳薄所造成的应力集中是产生铸坯纵裂纹的一个根源。
（3）结晶器漏斗区宽度为800mm，自由锥度设计较小，漏斗区内坯壳的收缩需要靠挤压窄面进行补充，但过大的局部锥度构成了形成纵裂纹的潜在因素。
连铸坯表面纵裂产生原因及控制
连铸坯表面纵裂产生的原因及控制一、表面纵裂的危害1、铸坯表面纵裂纹影响轧制产品质量，长300mm、深2.5mm的表面纵裂纹在轧制板材上留下1125mm分层缺陷，纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。
2、表面纵裂经修磨后，由于修磨处铸坯厚度小于其他部位，造成轧制时压缩比偏小，板的表面质量和钢质性能不连续，降低板材的等级和钢材的收得率。
二、铸坯表面纵裂纹形成的机理：铸坯的表面纵裂纹产生于结晶器，由于热流分布不均匀，造成坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地方产生应力集中；结晶器壁与坯表面间的摩擦力使坯壳承受较大的负荷，在牵引坯壳向下运动时产生纵向应力，这种应力与从结晶器窄面，到宽面中心线的距离呈直线增加，最大处在板坯的中间，而钢水静压力随着坯壳往下移动呈直线增加，静压力使得坯壳往外鼓，表面裂纹得到进一步扩大。
三、钢坯表面纵裂纹形成的原因及分析：1、保护渣性能的影响，保护渣的黏度过大或过小，都会使渣膜在坯壳与结晶器壁之间，厚薄不均匀，从而影响结晶器的热流分布，导致坯壳凝固不均匀，从而影响结晶器的热流分布，导致坯凝固不均匀，保护渣的融化速率应与其消耗量平衡，熔化速度和熔点均对保护渣渣层的性能有直接关系，熔化过快或过慢均会影响渣膜的厚度及其均匀性，从而影响结晶器的热流分布。
2、结晶器内钢水行为的影响，钢水在结晶器内的流动状态，对结晶器内钢水卷渣、保护渣对夹杂物的捕捉，铸坯裂纹的形成均有一定关系。
当浸入式水口侧孔直径和角度或是水口的浸入深度和对中程度改变时，钢水流场随之改变，钢水对坯壳的冲刷程度也改变，流场不合理也会造成保护渣的铺展性不良，结晶器液面液渣层厚薄不均匀，使流入气隙的渣厚薄不均，造成热流分布不均匀，坯壳凝固不均，而出现表面纵裂纹。
当下水口外径过大时，结晶器内钢水在口区的内外弧处会出现钢水流动“死区”，造成结晶器液面“搭桥”现象，影响保护渣的熔化性，增加了铸坯中部的摩擦应力。
3、钢水过热度的影响，增加钢水过热度，保护渣熔化速度快，液渣层过厚在空隙内流失过快造成结晶器内热流分布不均匀，坯壳凝固不均匀，表面纵裂纹趋势增大。
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3 铸坯表面横裂纹
3 铸坯表面横裂纹
3.1表面横裂纹特征
横裂纹可位于铸坯面部或棱边
横裂纹与振痕共生，深度2～4mm，可达7mm，裂纹深处生成 FeO。不易剥落，热轧板表面出现条状裂纹。振痕深，柱状晶 异常，形成元素的偏析层，轧制板上留下花纹状缺陷。
铸坯横裂纹常常被FeO覆盖，只有经过酸洗后，才能发现。
连铸坯表面裂纹 形成及防止
宋晔
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1内容Βιβλιοθήκη 1 前言 2 铸坯表面纵裂纹 3 铸坯表面横裂纹 4 铸坯表面星形裂纹 5 结论
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1.前言
连铸坯质量概念： ◆ 铸坯洁净度（夹杂物数量、类型、尺寸、 分布） ◆ 铸坯表面质量（表面裂纹、夹渣、气孔） ◆ 铸坯内部质量（内部裂纹、夹杂物，中 心疏松、缩孔、偏析） ◆ 铸坯形状缺陷（鼓肚、脱方）
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3 铸坯表面横裂纹
3.2横裂纹产生原因 （1） 横裂纹产生于结晶器初始坯壳形成振痕的
波谷处，振痕越深，则横裂纹越严重，在波谷 处，由于： －奥氏体晶界析出沉淀物,产生晶间断裂 －沿振痕波谷S、P元素呈正偏析，降低了钢高 温强度。
这样，振痕波谷处，奥氏体晶界脆性增大，为裂 纹产生提供了条件。
（2） 拉速
拉速增加，纵裂纹指数增加（图2-4）；
图2-4 拉速对纵h 裂纹的影响
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2 铸坯表面纵裂纹
（3） 保护渣 液渣层厚度<10mm，纵裂纹增加（图2-5）。
图2-5 液渣层厚度h 对纵裂纹的影响
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2 铸坯表面纵裂纹
（4） 结晶器液面波动 液面波动<±5mm，纵裂纹最少（图2-6）；
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2 铸坯表面纵裂纹
（2） 结晶器钢水流动的合理性
液面波动±3～±5mm 浸入式水口对中，防止偏流 合理的浸入式水口设计（合适的出口直径，倾角） 合适的水口插入深度
（3） 结晶器振动
合适的频率和振幅
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2 铸坯表面纵裂纹
（4） 出结晶器铸坯运行 二次冷却均匀性
（5） 调整钢水成分 钢中碳含量避开包晶区，C向下线或上线控制 钢中S<0.015% 残余元素Cu、As、Zn控制<0.1%
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2 铸坯表面纵裂纹
在结晶器弯月面区坯壳厚度生长不均匀的主要原
因是：
（1）包晶相变（L+δ→γ）收缩特征，气隙过早形成， 导致坯壳生长不均匀。
（2）工艺因素影响结晶的坯壳生长不均匀。 显然要防止产生纵裂纹，就是要使结晶的弯月面初
生坯壳厚度均匀，避免坯壳产生应力梯度。要做到这点， 对于包晶相变的收缩特征是由Fe-C相图决定的，人为 无法改变，而重要的是准确控制影响结晶的初生坯壳生 长的工艺因素，来防止产生纵裂纹。
的弯月面区初生凝固壳厚度的不均匀性。由于受力的作用： （1）板坯凝固壳四周温度不均匀而产生的收缩力。 （2）板坯收缩由钢水静压力产生的鼓胀力。 （3）宽度收缩受侧面约束产生的弯曲应力。
这些力的的综合作用在坯壳上，当张应力超过钢的高温允许的 强度，则就在坯壳薄弱处萌生裂纹，出结晶器后在二冷区继续扩展。
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2 铸坯表面纵裂纹
2.3 影响表面纵裂纹产生的因素
（1） 钢水成分
◆ [S]>0.015%，纵裂纹增加（图2-2）；
◆ [C]=0.12～0.15%，纵裂纹产生严重（图2-3）
图2-2 钢中[S]与h裂纹指数的关系
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2 铸坯表面纵裂纹
图2-3 含碳量对板坯宽面纵裂纹的影响
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2 铸坯表面纵裂纹
在矫直前铸坯温度 >900℃，避开脆性区 （图3-4）； 合适二冷水量并降 低铸坯横向中心与边 部温度差，尤其是避 免角部温度过低。
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1.前言
铸坯裂纹是影响连铸机产量和铸坯 质量的主要缺陷。据统计铸坯各类缺 陷中的50％为裂纹。铸坯出现裂纹， 重者会导致漏钢和废品，轻者需进行 精整。
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2 铸坯表面纵裂纹
2.1 板坯表面纵裂纹特征 表面纵裂纹可能发生在板坯宽面中心区域或宽面到
棱边的任一位置产生。图2－1为板坯宽面中心区域的 纵 裂 纹 和 纵 裂 纹 的 显 微 形 貌 。 以 250×1200mm （C=0.08%）板坯为例： 细小纵裂纹：宽度1-2mm，深度3-4mm，长100mm左
图2-6 结晶器液面波动对纵裂纹的影响
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2W W(T1 T2)
2 铸坯表面纵裂纹
2.4. 防止表面纵裂纹措施
防止纵裂纹产生的根本措施，就是使结晶器弯月 面区
域坯壳生长厚度均匀。 （1） 结晶器初始坯壳均匀生长 合适结晶器锥度
调节结晶器水量和进出水温度，控制结晶器弯 月面铜板温度为恒定值。
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3 铸坯表面横裂纹
3.3影响产生横裂纹因素
（1） 钢成分 C＝0.10～0.15%，坯壳厚度不均
匀性强，振痕深，表面易产生凹陷 或横裂纹；生产实践表明，C＝ 0.15～0.18%或0.15～0.20%时， 振痕浅了，铸坯边部横裂减少； 降低钢中[N]，防止氮化物沉淀； （2） 结晶器振动特点 振痕深度增加，横裂纹增加（图31）； 振动频率f增加,振痕变浅，横裂纹 减少（图3-2）；
右。 宽大纵裂纹：宽度10-20mm，深度20-30mm，长度有
几米，严重时会贯穿板坯而报废
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2 铸坯表面纵裂纹
综合分析表明纵裂纹有以下特征： （1） 产生纵裂纹的表面常伴有凹陷（depression），纵
裂纹的严重性与表面凹陷相对应。 （2） 裂纹沿树枝晶干方向扩展。 （3） 裂纹内发现有硅、钙、铝等元素的夹杂物。 （4） 在裂纹周围发现有P，S，Mn的偏析 （5） 在裂纹边缘出现有一定的脱碳层，说明裂纹是在高
温下形成扩展的。
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2 铸坯表面纵裂纹
图2-1 板坯表面纵裂纹形貌
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2 铸坯表面纵裂纹
2.2 表面纵裂纹产生的原因 ◆ 板坯横断面低倍检验指出，纵裂纹起源于激冷层薄弱处（约2-
3mm）。 ◆ 结晶器的模拟试验指出，纵裂纹起源于结晶的弯月面区（几十毫
米到150mm）周边坯壳厚度薄弱处。这说明纵裂纹起源于结晶 器
图3-1 振痕深度与横裂纹产生几率的关系
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3 铸坯表面横裂纹
图3-2 振动频率与h 振痕深度的关系
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3 铸坯表面横裂纹
图3-3 结晶器液面波动与角裂发生率的关系
（3） 结晶器液面波动 结晶器液面波动增加，横裂纹加重（图3-3）。
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3 铸坯表面横裂纹
（4） 合适二冷强度 调整二冷水分布，