连铸坯内部缺陷

连铸坯内部缺陷

连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。

1）内部裂纹形成的原因

各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。

连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1 拉伸力作用到凝固界面；2 造成柱状晶的晶界见开裂；3 偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内

部变形率超过该刚中允许的变形率。通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。

2）中心裂纹

铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响

A裂纹的成因分析

铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。

1 控制铸机的运行状态

刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚

力、矫直力等）和由此产生的塑性变形超过允许的高温强度和临界应变值，则形成树枝晶间裂纹，柱状晶越发达，越有利于裂纹的扩展。因此要减少铸坯发生裂纹的概率，就必须使用于铸坯上应力的总和最小。因此要保证铸机的良好运行状态。

确立铸机状况使用标准

调整铸机传动段

加强弯曲拉矫段的检查和维护

2控制刚的凝固冶金行为

铸坯在凝固末期形成中心偏析、疏松和缩孔，如果此时钢水过热度高，拉速与温度不匹配，辊子开口度过大，就可能扩大为断续性的中心裂纹。裂纹附近夹杂物较多，主要是硫化物沿晶界分布。

控制钢水过热度

铸坯柱状晶发达，使材料呈各相异性。裂纹容易扩展，且易出现搭桥现象。柱状晶和等轴晶区的大小决定于浇注温度，注温高，钢种气体、夹杂物也高，铸坯收缩量大，相同冷却强度时坯壳薄、高温力学强度低。控制刚水过热度有利于减少板坯中心裂纹。理想的过热度10—20摄氏度。

控制钢水磷、硫、碳含量及锰硫比。磷时裂纹敏感性元素，磷含量增加将显著磷在枝晶间的富集，枝

晶间的偏析增加，容易产生裂纹；硫易形成低熔点FeS，分布在晶界，引起晶间脆性，成为裂纹扩展的路径。而锰硫比高，有足够的锰与硫结合，生成MnS，以棒状形式分散在奥氏集体中，而不易形成裂纹。因此必须控制钢水中的硫、磷含量并提高锰硫比。一般要求刚水中硫、磷含量不大于0.020%，锰硫比大于30.碳含量对裂纹敏感的包晶区范围0.14-0.18%。

控制稳定的拉速

拉速的频繁变化也会引起凝固末端位置的频繁变化，凝固末端附近凝固前沿搭桥的概率相应增加，最终诱发裂纹。稳定的拉速使液相穴变化小，有利于减少裂纹。

优化冷却系统提高冷却效果

控制板坯中心裂纹的措施

1.提高浇注温度的合格率。

2.制定合理的操作系统。

加强生产组织管理，使向连铸供钢节奏趋于稳定运行，同时充分发挥LF炉工位对温度、节奏的调控作用，推行恒拉速浇注，避免主机拉速频繁波动。

加强对连铸坯在线质量的监控，发现中心裂纹立即采取降速或升速操作，使铸坯凝固终点避开铸机流道质量异常区域。

规定换包最后一炉不能采用快降拉速操作。严格按标准进行。持续降速时间不能超过3-5min，在某一拉速水平稳定3-5min后在降速。

严格执行高温慢拉操作，尽量降低高温钢水对铸坯中心偏析及中心裂纹的影响程度。