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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。

连铸板坯表面星状裂纹的形成与控制

１０３
浇注断面：１ｍ（０１０ｍ；２０ｘ５一３）ｍ６５ｍ结晶器长度：５ｍ８ｍ；０中间包容量：０；４ｔ铸机半径：００ｍ；１０ｍ５冶金长度：９６．ｍ；２８８６ｍ３
振动参数：振幅ｔ５ｍ，频率５一５ｓｍｎ３７ｍ．０１／ｉ，负滑脱率３．％６９５ｏ
ＣｒｃｏＣｏｔｕｕＣａｔａａｋｆｎｉｏｓｓＳｂｎｌＤｎＺｉｎｉｈｏｇｇｌ
ｇｎｉｋ－ｌｅｔＳ（ＰｎｏＭｉａＩｎＳｅＣ．ｌｔａ６ｎａｄｌ）ａｆｓｒｎｔｏｏｅ
Ａｓ｝ｔｓｏｔｐｃｃｏＣｐｄｃｏａＭｉｎ，ｈｐｐｒａａｓｔｂａＢｅｎｒｔｅＣｕｔｎｅａｇＴｅｅｈｎｌｅｈｈｃａｄｈａｉｆｒｉｔｅｏｇａａｓｙｄｅｃｓｏｌｇｕｉｌｋｎｉａｔｃｎｎｅｕｓａｅ，ｉｐｄｃｏａｅｆｉｄａｃｃｆａｎｈｏｔｎｓｅｔｎｄｒｇｕｉｕｓｏｔｎｒｏｔｎｅｅａｒｋｎａｎｏｄｕｕｎｒｔｎｏ
钢种
ＣＣＯａ４．０２０．２０．
主要成分（及物化指标％）
Ｓ２ｉＯ
３．００２．９５
３．００
从仇
４．０４０．４２．
Ｆ６０．８０．８５．
熔点／Ｔ
１２１０１８００１９００
熔速（５％），Ｘ（０Ｃ／ａ１０／３度１０）＂３Ｐｓ

浅谈连铸板坯表面夹杂与裂纹的分析及预防措施

板坯连铸表面夹杂与表面裂纹的分析及预防措施摘要:针对马钢板坯连铸生产过程中出现的表面夹杂与裂纹进行分析研究,提出了改进措施.关键词:连铸坯;表面夹杂;表面裂纹前言连铸板坯表面出现夹杂与裂纹是影响铸坯质量的重要缺陷.夹杂与裂纹的出现,轻者要进行表面精整,重者会导致大宗废品的出现,既影响了铸机的生产,又影响了铸坯的质量,增加了企业的成本.本文就马钢第一炼钢厂板坯(220mmx1 300mm)生产中出现的表面夹杂和表面裂纹问题,从多角度分析研究其产生的原因,并提出减少夹杂与裂纹的措施,为板坯连铸生产提高参考.㈠表面夹杂缺陷1.1 夹杂来源和形成机理分析马钢第一炼钢厂板坯夹杂主要有两种类型:Ⅰ类为块状分布呈黄或白色;Ⅱ类为连续分布呈青色.通过电镜扫描分析发现:Ⅰ类夹杂是因耐火材料成块脱落而造成的,这种夹杂的结晶与上水口砖及某种耐火泥的结晶基本相同.因此,可以推断Ⅰ类夹杂的来源主要是结晶器上口与其护板之间抹的耐火泥和石英下水口成块脱落.这是因为在成分,颜色,岩相结构3方面与夹杂基本相同.在Ⅱ类夹杂的基体中有大小不等的结晶相α—A120,颗粒.而α—A12O 3有来源于脱氧产物的特征.夹杂中还有SiO 2,SiO 2为石英下水口的熔融状态.因此,可以推断Ⅱ类型夹杂的来源是石英下水口吸附A12O 3后的产物.形成机理是,A12O 3容易在石英质水口壁上附集.由于水口砖质的不均匀性及钢流冲刷的作用,A12O 3被吸附的结果会演变成凸起状颗粒.随其与基体结合面的减小,钢流冲刷及颗粒的增大,最后脱离石英水口而进入结晶器内.以A12O 3,和SiQ 2为主要组成的夹杂物因其熔点高,在保护渣中不易被熔融吸附.当它存在于结晶器四壁的钢液弯月面处时,若操作稍有不慎,这种颗粒状夹杂物就很容易被卷入铸坯表面形成表面夹杂.1.2 减少夹杂的解决办法连铸提高钢的质量控制夹杂物的办法有两类：第一类是防止夹杂物的生成和带入，第二类是去除钢液中已存在的夹杂物。

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。

连铸坯表面裂纹形成及防止

h
17
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
h
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
h
2
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
12
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
13
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）；
15
2 铸坯表面纵裂纹
（2）结晶器钢水流动的合理性

连铸板坯表面从裂纹的原因及防止措施

维普资讯
２００２年ｌ２月
・
炼
钢
Ｄｅ．０２ｃ２０
２・第１６８卷第６期
Ｓｅｌｋｎｔｅｍａｉｇ
Ｖ０．８Ｎｏ６１１．
连铸板坯表面纵裂纹的成因及防止措施
汤曙光焦兴利刘启龙
大包容量／ｔ
中包／ｔ
２铸机状况
铸机状况见表１。
结晶器
长９０ｉ一ａｒｎ振幅／ｍｍ
四偏心正弦振动
３０～３ｏｏ
±５
３铸坯表面裂纹的影响因素
对轧出的中厚板仔细观察，发现板子表面有很细的、规则的、时断时续的纵裂纹，并且发不生过几次铸坯宽面中心大宗纵裂纹，下面主要从
纵裂纹的发生率有显著影响，中包过热度每增加
ｌ ℃ ，在一定拉速的条件下，出结晶器的坯壳厚０度约减少３；且坯壳平均温度升高，在应力不％变的情况下，由于坯壳温度向钢的第１脆性区移
联系人：汤曙光，高级工程师，安徽省马鞍山市（４０１马鞍山钢铁股份公司第一炼钢厂２３１）
以下几方面进行分析。
矫直工作拉速／ｒｉｍ・ｎａ
冶金长度／ｍ
多点矫直
０．～２．３０
２．８８７１
３１铸温铸速的影响．

连铸坯表面纵裂纹产生原因及控制措施

左右１００ｍｍ
。
２３１．
．
宽大纵裂纹宽度深度：
丨０－２０ｍｍ，
２０－３０ｍｍ，
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
２２．
．１
纵裂纹起源于结晶器的弯月面区初生凝固
０２－
１
１
＞２１
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ＷＭ７１．
Ｍ２
／
宽面铜板平均热流为
侧面平均热流ＭＷＭ４６１．
－
１．
２／
，
为
＜ｚ＞
＞
右１
ｃｒ＞
ｉ．ｉ
ａＭ
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ＭＷ３ｌ．
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。

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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。（3）合适铸坯轿直温度，以避开脆性区。
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）；
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。
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4 铸坯表面星形裂纹
4.3 防止星形裂纹措施（1）Cu-Ag, Cr-Zr-Cu结晶器铜板+镀Ni或镀Cr。（2）针对钢成分对裂纹的敏感性，将C，S，Mn/S， N 含量控制在合理范围。（3）浇注工艺参数的优化，合适的浇注温度，拉速，二冷水量。（4）合适的保护渣性能。（5）连铸机设备状况（与防纵横裂纹措施相同）。
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
（4）合适二冷强度调整二冷水分布，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。
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。
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
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）
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
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
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）；

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%
4 铸坯表面星形裂纹
4 铸坯表面星形裂纹 4.1铸坯表面星形（网状）裂纹特征裂纹位于铸坯表面被FeO覆盖，经酸洗后才能发现。表面裂纹分布无方向性，形貌呈网状（图4-1），裂纹深度可达1-4mm，有的甚至达20mm。金相观察表明，裂纹沿初生奥氏体晶界扩展。裂纹中充满FeO，轧制成品板材表面裂纹走向不规则，成弥散分布，细若发丝，深度很浅，最深达1.1mm。必须进行人工修复。
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。
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）结晶器初控制结晶器弯月面铜板温度为恒定值。
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
4 铸坯表面星形裂纹
（2）表面凹陷和不规则褶皱（振痕）板坯表面有凹陷和不规则振痕，清理后，发现有的分布细小裂纹，裂纹深度2mm，发现含有Si﹑Al﹑Ca﹑Na的氧化物。在轧材表面会遗传有像头发丝细小裂纹，有时还会发现有Al2O3、SiO2、Na﹑K类似于保护渣。（3）晶间硫化物脆性树枝晶间富集S→奥氏体晶界富集有（Fe,Mn）S(Mn 2829%,Fe34-35%,S 36%), 熔点980-1000℃，晶界形成硫化物液体薄膜，在外力作用下形成网状裂纹。
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。
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4-1 铸坯表面的网状裂纹
4 铸坯表面星形裂纹
4.2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°C）坯壳奥氏体转变之前形成的。对于铸坯表面星状裂纹形成的原因，有不同的观点，大致有以下看法：（1）铜渗透和铜富集铜渗透结晶器下部。铜板渣层破裂，发生固/固摩擦接触，Cu局部粘附在坯壳上，Cu熔点是1040℃，Cu熔化沿奥氏体晶界渗透，晶界破坯而失去塑性，产生热脆现象。在裂纹里发现有铜（Cu=1.6%），也证明了这点。铜富集钢中含有Cu=0.05～0.2%，高温铸坯由于Fe氧化，在FeO皮下形成含Cu的富集相 (70% Cu，15%Ni，10%Sn，5% Fe)熔点低，形成液相沿晶界穿行，在高温时(1100～1200℃)具有最大的裂纹敏感性。

2 铸坯表面纵裂纹
图2-1 板坯表面纵裂纹形貌
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23mm）。 ◆ 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。