14.镇静钢锭的缺陷

缩孔：钢液在钢模里收缩时形成的缩腔叫缩孔．
横裂：是指钢锭表面发生的横向裂纹，一般在钢锭上，一般深度较浅，经精磨可祛除。

纵裂：是指钢锭表面产生的纵向裂纹，一般在钢锭上部和角部，而上部的裂纹很深，很难研磨消除。

结疤：钢锭表面，壳皮状或瘤子状的金属所溅粘的称为结疤，结疤多出现在钢锭下部。

重皮：在低倍试片的边缘，呈现出一种不规则的暗色疏松时，其周围聚集大量的氧化物夹杂，（主要是氧化亚铁）这叫翻复。

表面夹杂：是指镶嵌在钢锭表面肉眼可见的非减数夹杂物。

表面气孔：指暴露于钢锭表面肉眼可见的细小孔洞，多见于钢锭中下部，一般不深，可精整去除。

炸裂：钢锭表面极冷时产生的开裂，因开裂时常拌有响声，所以叫做炸裂。

上涨：钢锭头部呈不规则的凸起，这缺陷叫上涨，也叫冒涨。

网纹：钢锭表面出现的网状凸起叫网纹。

麻坑：钢锭表面存在的凹坑叫做麻坑。

双浇：钢锭表面四周明显可见的重接痕迹
飞边：存在于钢锭头部或尾部垂直于钢锭表面的金属薄片叫飞边。

飞翅：在钢锭表面形成的垂直于钢锭表面的薄片叫飞翅。

气泡：气泡是由于钢水除气脱氧不良或注钢系统原料潮湿等原因而造成钢锭或刚才的缺陷，一般分皮下气泡和内部气泡。

（防止方法：钢水氧化沸腾还原脱氧要良好，炉聊和一切与钢水接触的耐火材料要干燥，出钢槽、包子、手板、模子等要干燥，模子锈斑要清理干净，涂油要薄均。

）
白点：白点其实是一种细微的裂纹，在刚才横向低倍试样上呈放射性不规则的锯齿裂纹，在纵向低倍试样上是圆形或椭圆星的银亮点，因而叫白点。

（主要成因是氢气的原因）。

镇静钢钢锭的质量与缺陷时间:2010-12-25 11:29 作者:滨海管件点击: 224次合格的镇静钢钢锭除化学成分必须保证符合技术标准要求外，还应满足：达到规定浇高，头部一次缩孔呈碟形，不深入到钢锭本体；成分偏析小，非金属夹杂少；钢中气体含量少，钢锭无皮下气泡和内部气泡；钢锭表面质量好，无表面缺陷或虽有缺陷可通过修磨或火焰清理消除。

镇静钢钢锭缺陷分内部缺陷和表面缺陷两类。

内部缺陷有缩孔、疏松、偏析、裂纹、非金属夹杂等，这类缺陷往往只能在开坯和轧制成材之后通过低倍检验才能判定；表面缺陷有裂纹、结疤、翻皮、重接、夹渣等，在钢锭精整时即可发现，轻者可通过清理消除。

钢锭的缺陷可通过确定合理的工艺制度和严格的技术操作加以防止或减轻。

注温高宜慢注。

镇静钢下注速度一般为０．2～０．4m／ mｉn。

小钢锭和含易氧化元素(Re、Ｔｉ、Al等)的钢种趋高限。

浇注过程中要在满足平均注速要求的前提下，按照开流、跟流、增流、充填4个阶段控制注速的变化。

开浇后向模内加保护渣，浇至帽口线位置时要收流慢注，并向钢水面加发热型防缩孔剂。

帽部充填时间应为钢锭本体浇注时间的０．5～1．０倍。

对于纯净度要求严格的钢种，还应采取注流保护措施。

小型镇静钢钢锭，通常采用上小下大敞口模浇注。

浇注至预定高度时，收流减速，并立即用冷水封顶，细流充填。

充填时间应不少于锭身的浇注时间。

将深脱氧钢浇注成钢锭的方法及技术。

包括锭型及浇注方法的选择，注温、注速的控制等。

锭型及浇注方法选择镇静钢传统上采用上大下小带保温帽钢锭模浇注。

20世纪70年代后，一般钢种的镇静钢普遍改为上小下大敞口模上口挂绝热板浇注，使钢锭成坯率提高约8％～10％。

在中国为提高钢锭的表面质量，镇静钢普遍采取下注法。

一般要求高出钢种液相线温度(即过热度)60～100K。

小钢锭、下注趋高限；合适的注温应靠严格控制出钢温度来保证，并经炉外精炼或盛钢桶吹氩搅拌精确调整。

注速是调节注温的辅助手段。

甘肃冶金 2001年3月第1期钢锭(坯)在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径贾　静(兰州钢铁公司　甘肃省　兰州市　730020)摘　要　分析了钢锭(坯)轧制过程中出现翘皮、裂纹、断裂等常见缺陷的原因,并且提出了解决问题的途径。

关键词　分析解决　缺陷　途径1　前言钢锭(坯)在轧制过程中会出现翘皮、裂缝、断裂等多种缺陷而致废。

由于种种原因,90年代初以来,特别是近几年里,钢锭(坯)轧裂和翘皮的数量骤然上升并有居高不下之势。

为此,我们将近几年来发生的钢锭(坯)轧废情况统计分析结果列于表1(数据以每年退换钢锭的数量为依据)。

表1　钢锭(坯)轧裂退换统计表年　份钢 种废品数量致　废　原　因小　时(t)1995 1996 1997 1998 1999Q195—Q235沸钢258钢锭重接19.08t,翘皮、断裂Q235镇静钢—　Q195—Q235沸钢118翘皮、断裂150220M nSi连铸坯70夹杂、断裂20M nSi钢47断裂Q195—Q235沸钢44翘皮、断裂150220M nSi连铸坯80夹杂、断裂1502Q235连铸坯40脱方Q235镇静钢100纵裂纹、发纹Q195—Q235沸钢220翘皮、断裂Q235镇静钢110裂纹、断裂Q195—Q235沸钢20断裂、裂口Q235镇静钢240纵裂纹、裂口、断裂2582352643302609收稿日期:2000-12-28表1的统计结果表明: 早期镇静钢锭质量比沸腾钢锭的好,但近两年来质量有下滑趋势。

钢锭(坯)在轧制过程中退废的主要缺陷是翘皮、裂纹和断裂。

平均每年退换钢锭293t ,由此造成的经济损失30余万元。

根据金属学和钢的热塑性变形原理,结合现场生产的实际情况,作者对这些缺陷的成因从炼钢工艺和轧钢工艺两方面进行分析。

2　炼钢工艺对钢锭质量的影响2.1　化学成分的影响对于碳素结构钢来讲,就元素影响而言造成轧制过程中出现裂纹、断裂极为有关的元素有S 、M n 、P 、Cu 。

铸锭缺陷分析铸锭结晶组织一．1.金属与合金在凝固后均为晶体，把液态金属的凝固过程称为结晶。

纯金属的结晶过程是在一个恒定温度即结晶点下进行的，冷却强度较大时，实际结晶过渡带亦小，由于并列向前伸长有的晶核在相邻方向上互相抑制，因此，晶体容易沿着垂直于结晶面的方向连续地向液穴中心伸长成为柱状。

柱状晶的特点是伸长和排列都有一定的方向性。

合金与纯金属的结晶过程基本相同，也是从晶核开始，先形成树枝状然后发育成等轴晶或柱状晶，合金在一定的温度范围内结晶，当温度一降到这个温度范围时，溶体的任一点都可能产生晶核，在冷却强度不太大时，结晶温度范围大的合金其晶体都易发展成晶轴大小及长短基本相等或相近的等轴晶。

2.铸锭的结晶组织：由于铸锭结晶时沿整个截面上存在温度梯度，结晶条件不同，其结晶组织也不同，铸锭一般包括三个晶区：①细晶区：当液态浇入锭模后，由于模壁或结晶器温度较低，使表面层的液态金属受到强烈激冷，立即产生大量晶核，因不能充分长大又很快彼此相遇，加之模壁又能促进形核，所以在铸锭表层形成细晶区。

②柱状晶区：在细晶区形成过程中，模壁温度不断升高，加之锭的收缩，使金属和模壁之间产生一导热性较低的空隙，使剩余液态金属的冷却逐渐减慢，使细晶区前沿的液态金属的过冷度减小，形核困难，而原有晶粒则可继续长大，这时最外层的细小晶粒，一方面成为内部金属冷凝时向外散热的传导体，另一方面又成为柱状晶生长的起点，随着越向锭内，结晶速度愈低，那些晶轴垂直于模壁的晶粒就会毫无阻碍地继续向液态金属中长大，形成柱状晶区。

对纯度较高的金属如纯铜，结晶后柱状晶往往贯穿整个铸锭，形成“穿晶”③等轴晶区：随着柱状晶区的发展，模壁温度逐渐升高，使模壁方向方向的散热速度逐渐变慢，由于铸锭中心附近冷却强度小，产生的晶核数量亦少，并有充分机会向各个方向长大，因此铸锭中习部分形成了等式轴晶区，又因中心附近的液态金属冷却速度较慢，过冷度较小，因此铸锭中心附近的结晶组织多呈粗大等式轴晶。

甘肃冶金 2001年3月第1期钢锭(坯)在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径贾　静(兰州钢铁公司　甘肃省　兰州市　730020)摘　要　分析了钢锭(坯)轧制过程中出现翘皮、裂纹、断裂等常见缺陷的原因,并且提出了解决问题的途径。

关键词　分析解决　缺陷　途径1　前言钢锭(坯)在轧制过程中会出现翘皮、裂缝、断裂等多种缺陷而致废。

由于种种原因,90年代初以来,特别是近几年里,钢锭(坯)轧裂和翘皮的数量骤然上升并有居高不下之势。

为此,我们将近几年来发生的钢锭(坯)轧废情况统计分析结果列于表1(数据以每年退换钢锭的数量为依据)。

表1　钢锭(坯)轧裂退换统计表年　份钢 种废品数量致　废　原　因小　时(t)1995 1996 1997 1998 1999Q195—Q235沸钢258钢锭重接19.08t,翘皮、断裂Q235镇静钢—　Q195—Q235沸钢118翘皮、断裂150220M nSi连铸坯70夹杂、断裂20M nSi钢47断裂Q195—Q235沸钢44翘皮、断裂150220M nSi连铸坯80夹杂、断裂1502Q235连铸坯40脱方Q235镇静钢100纵裂纹、发纹Q195—Q235沸钢220翘皮、断裂Q235镇静钢110裂纹、断裂Q195—Q235沸钢20断裂、裂口Q235镇静钢240纵裂纹、裂口、断裂2582352643302609收稿日期:2000-12-28表1的统计结果表明: 早期镇静钢锭质量比沸腾钢锭的好,但近两年来质量有下滑趋势。

钢锭(坯)在轧制过程中退废的主要缺陷是翘皮、裂纹和断裂。

平均每年退换钢锭293t ,由此造成的经济损失30余万元。

根据金属学和钢的热塑性变形原理,结合现场生产的实际情况,作者对这些缺陷的成因从炼钢工艺和轧钢工艺两方面进行分析。

2　炼钢工艺对钢锭质量的影响2.1　化学成分的影响对于碳素结构钢来讲,就元素影响而言造成轧制过程中出现裂纹、断裂极为有关的元素有S 、M n 、P 、Cu 。

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢机械设计工作者，最经常遇到碳钢钢材的选择，以下内容可以帮助你了解一些最基本的知识。

根据炼钢时脱氧程度的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。

沸腾钢为脱氧不完全的钢。

浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出），钢锭凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，在轧制过程中这种气泡空腔会被粘合起来。

这类钢的特点是钢中含硅量很低，通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。

优点是钢的收率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。

缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。

镇静钢为完全脱氧的钢。

通常铸成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。

由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。

优质钢和合金一般都是镇静钢。

半镇静钢为脱氧较完全的钢。

脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。

这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握。

镇静钢killed steel 根据冶炼时脱氧程序的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。

镇静钢为完全脱氧的钢。

通常注成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。

由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。

优质钢和合金钢一般都是镇静钢目录1基本简介整体分类改变形态2分类1基本简介模式根据钢种和产品质量，脱氧分为3种模式：①硅镇静钢（用Si+Mn脱氧）；②硅铝镇静钢（Si+Mn+少量Al脱氧）；③铝镇静钢（用过剩Al>0.01%）。

[1]整体分类用Si+Mn脱氧，形成的脱氧产物有：①纯SiO2(固体)；②MnO·SiO2（液体）；③MnO·FeO（固溶体）。

对于硅镇静钢，控制Mn/Si，使其生成液态的MnO·SiO2，钢水可浇性好，但与Si、Mn相平衡的[O]D较高（（40～60）×10-6），在结晶器内钢水凝固时易生成皮下针孔或气泡，影响铸坯质量。

2019年第4期 LYS Science-Technology& Management·16·低碳铝镇静钢冷轧基板表面起皮缺陷成因分析及控制杨秀枝（涟钢技术中心）摘 要 本文通过金相检验、扫描电镜观察、能谱分析、板坯剥皮检测等手段，结合工艺数据分析，对涟钢低碳铝镇静钢冷轧基板表面起皮缺陷形成的原因进行了深入研究。

研究表明：引起冷轧基板表面起皮缺陷的主要原因为连铸非稳态下的二冷控制不当形成的铸坯表面横裂纹。

通过制定优化二冷强度和消除扇形段漏水等方案，有效解决了冷轧基板表面起皮的问题，显著降低了该钢种的热轧不合格率。

关键词 表面起皮；横裂纹；二冷制度冷轧产品的表面质量是影响其使用性能的重要因素之一，而冷轧基板的表面质量又直接决定了最终冷轧产品的表面质量，因此，严格控制冷轧基板的表面质量是保证冷轧产品质量的必要条件。

一直以来，表面裂纹是热轧卷最常见同时也是最难控制的一种表面缺陷，而表面起皮正是其中的典型代表[1]。

本文针对正常生产情况下涟钢某低碳铝镇静钢冷轧基板上发现批量的表面起皮缺陷，采用金相检验、扫描电镜观察、能谱分析以及板坯剥皮检查等手段，结合工艺分析，找出表面起皮缺陷发生的主要原因，通过采取相应的控制措施，抑制该缺陷的发生，保证了钢种的热轧合格率。

1 实验材料及过程实验材料取自涟钢生产低碳铝镇静钢出现表面起皮缺陷的冷轧基板。

其典型生产工艺流程：顶底复吹氧气转炉→LF 精炼→常规板坯连铸→2250热轧。

实验过程如下：在该低碳铝镇静钢热轧卷上具有典型表面起皮缺陷的部位切取小块钢板，制成1.5mm*1.5mm 大小的金相试样2块，分别进行表面和截面的金相分析、扫描电镜观察和能谱分析。

同时，对同浇次未轧板坯进行表面剥皮处理后检查。

2 实验结果与分析根据表检仪统计结果显示缺陷主要随机分布于热轧卷的上表面，典型的热轧卷表面起皮缺陷的表检仪形貌见图1所示。

由图1可见，缺陷一般呈现多个宽2-3mm ，长3-10mm 的线性缺陷密集出现，同时在表检仪上清晰可见部分缺陷的一端有起皮和折叠的现象。

锻造工艺学及模具设计复习思考题1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。

2)钢锭常见缺陷有哪些它们产生的原因和危害性是什么3)常见的型材缺陷有哪些它们产生的原因和危害性是什么4)锻造用型材常采用哪些方法下料各自有何特点5)铸锭作为锻造坯料时如何下料6)试说明锻前加热的目的和方法。

7)氧化和脱碳有哪些共性和异性8)氧化和脱碳可产生哪些危害如何防止9)过烧和过热有哪些危害如何防止10)导致裂纹产生的内应力有几种清阐述它们相应的应力状态。

11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处原因何在如何防止12)锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么13)怎样确定碳钢的始锻和终锻温度它们受到哪些因素的影响14)为什么要制定合理的加热规范加热规范包括哪些内容其核心问题是什么15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响16)选择加热速度的原则是什么提高加热速度的措施有哪些17)均热保温的目的是什么18)冷锭和热锭的加热规范各有什么特点为什么、19)少无氧化加热主要有哪几种方法其中火焰加热法的基本工作原理是什么20)金属断后冷却常见缺陷有哪些各自产生原因是什么21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容23)锻件热处理的目的是什么24)中小锻件通常采用哪些热处理各自作用是什么25)通常大锻件采用哪些热处理各自作用是什么26)导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么27)镦粗和拔长各有哪些用途28)镦粗工序主要存在哪些质量问题试分析它们产生的原因及其预防措施。

29)拔长工序主要存在哪些质量问题试分析它们产生的原因及其预防措施。

30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差应怎样解决31)空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么应采取哪些措施加以解决32)试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。

33)冲孔时易出现哪些质量问题应采取什么措施解决34)试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。