板坯主要质量缺陷
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坯料在制造过程中可能会出现各种缺陷,这些缺陷可能会影响产品的质量和性能。
以下是一些常见的坯料缺陷及其原因和影响:
1. 气孔:气孔是坯料中存在的孔洞,通常是由于在浇铸或成型过程中气体未能逸出而形成的。
气孔会影响材料的强度和耐腐蚀性,并可能导致产品在运行过程中出现故障。
2. 裂纹:裂纹是坯料中的裂缝,可能是由于材料选择不当、热处理不当或应力集中引起的。
裂纹会削弱坯料的强度和刚度,增加其断裂的风险,可能导致产品过早失效。
3. 夹杂物:夹杂物是在坯料中存在的非金属杂质,可能是由于原材料质量不纯或加工过程中混入杂质引起的。
夹杂物会影响材料的均匀性和连续性,降低其性能和使用寿命。
4. 缩松:缩松是由于冷却速度过快,导致液态合金无法充分结晶而形成的疏松状缺陷。
缩松会降低材料的强度和耐腐蚀性,并可能导致产品在运行过程中出现裂缝和泄漏。
5. 变形和弯曲:坯料在制造过程中可能受到热膨胀、冷却不均匀或模具调整不当等因素的影响,导致其发生变形和弯曲。
这些缺陷会影响产品的外观和质量,并可能导致其在使用过程中出现不稳定现象。
6. 未熔合:未熔合是坯料表面或内部存在的不连续现象,通常是由于冶炼、浇铸或成型过程中的温度控制不当引起的。
未熔合会降低材料的强度和刚度,增加其断裂的风险,可能导致产品过早失效。
总之,坯料缺陷会影响产品的质量和性能,甚至可能导致其过早失效。
因此,在制造过程中,需要严格控制原材料的质量、加工工艺、热处理和模具调整等因素,以确保坯料的质量和性能达到预期要求。
板坯内部裂纹的原因与措施文/胡秋芳 罗莉萍裂纹是连铸板坯常见的质量缺陷,它的存在是发生钢板开裂、断板等质量问题的重要原因。
随着市场经济的深入发展和竞争机制的不断深化,产品质量就显得特别重要。
要想使企业在激烈的市场竞争中常胜不衰,就必须保证产品的质量。
目前二钢厂连铸板坯的质量问题比较突出,其表现为裂纹比较多,即有表面裂纹、表面横裂和表面纵裂,也有内部裂纹。
本文结合二钢厂连铸板坯机的生产实践,从铸机设备与工艺两方面对板坯内部裂纹的形成原因、影响因素等进行的探讨并提出改造措施。
一、板坯连铸机连铸机的机型可分为:立式连铸机、立弯式连铸机、多点弯曲连铸机、全弧形连铸机、多半径弧型(椭圆型)连铸机、水平式连铸机等。
二钢厂板坯连铸机是选用立弯式的连铸机、一机两流单点矫直、火焰切割式、浇注断面为250mm×1800mm,拉坯速度为0.9~1.1m/min,振幅5~8mm,塞棒拉流、浸入式保护浇注,其浇注的钢种为Q215、Q235、Q345。
该铸机设计能力为200万吨/年。
二、连铸坯内部裂纹的类型及形成原因连铸坯内部裂纹的主要类型为:三角区裂纹、中间裂纹、中心裂纹。
连铸坯内部裂纹的形成是铸坯凝固过程中各种外部压力和钢水凝固产生的内部压力作用在液相穴的结果。
液相穴深度是指结晶器内钢水液面连铸坯完全凝固处的长度。
连铸坯的液相穴深度随拉坯的速度而改变,若拉坯的速度快,连铸坯的液相穴深度会延长;反之,连铸坯的液相穴深度会短些。
前沿的凝固交界面及附近区域上当综合压力超过该钢种的固相线温度附近的临界强度时,固液界面处的坯壳已不能抵抗压力作用而产生开裂。
由于钢液已形成半凝固态和固态,使钢水无法外流,因此裂纹得以在坯壳内形成。
从本质上说,内部裂纹的产生是各种压力综合作用的结果,也是该种钢高温力学性能不能抵抗综合力的结果,作用于铸坯壳使之发生变形。
导致产生裂纹的作用力有以下几种:鼓肚力;弯曲或矫直压力;热压力;坯壳与结晶器的摩擦力;意外机械作用力裂纹的出现要经历形成和扩展两个过程。
在钢板、板卷、棒材、型钢上的裂纹和其他等缺陷,大多源于板坯和方坯上的缺陷。
大多数钢厂面临的最大挑战是缺乏如何判定、检查这些缺陷及相应地采取何种对策。
令人遗憾的是,目前很多钢厂在遇到表面缺陷问题时所做的一些措施并不恰当,甚至没有对板坯和方坯进行检测分析便作出相应的判定和措施。
1.板坯和方坯的表面缺陷类型板坯和方坯上的所有表面缺陷几乎可以被分成五大类,并且在世界上大多数铸机上它们的发生位置基本上也是可以预测的。
基于经验,按照发生概率的大小顺序列出了五大类缺陷,即针状气孔/疏松、裂纹、深度振痕、不良清理、结晶器壁污染和刮伤等。
依据加热炉的氧化条件,可以确定板坯和方坯表面缺陷的临界深度,从而判定缺陷是否最终会成为板材、板卷或棒材上的轧制表面缺陷。
大部分加热炉操作会导致1%~2%厚度的铸坯氧化成氧化铁皮。
如果铸坯的厚度为220mm,就意味着在加热过程中会造成2.2mm~4.4mm的厚度损失。
这个厚度损失同样会传递到表面缺陷。
如果铸坯表面缺陷的深度小于铸坯厚度的1%~2%,那么这些缺陷将在加热过程中消除。
而那些比成为氧化铁的1%~2%厚度更深的缺陷,最终会造成轧材的表面缺陷。
1)针状气孔/疏松在所有铸机上,针状气孔/疏松几乎都是常见的,也是最容易被忽略的铸坯缺陷。
如果钢中的气体得不到合理控制,就会在板坯和方坯表面上产生针状气孔/疏松。
当凝固率达到90%而气体总压力Ar+H2+N2+CO+CO2>1atm时,针状气孔/疏松就会在板坯和方坯表面上形成。
找出表面和皮下针状气孔/疏松的形成原因并不困难。
在实际生产中,皮下通常是指表面以下10mm的深度。
根据经验,针状气孔/疏松是影响钢板、板卷表面质量的最突出问题。
举一个板坯上的针状气孔/疏松的例子,钢种是V和Nb复合微合金化的A572Gr50结构钢,含0.15%C,在铸坯上角部出现针状气孔/疏松,导致14.3mm厚的成材的上边部出现缺陷。
该板坯进行了展宽轧制以满足板宽尺寸的需要。
板坯表面质量缺陷根因汇总北京恒博时代科技有限责任公司完全授权给钢的课版权发布管理缺陷原因分析的方法论北京恒博时代科技有限责任公司板坯取样合格缺陷•结晶器•扇形段•电气•液压铸流周期•水口•中间包•塞棒•保护渣浇次周期•成分•拉速•过热度炉次周期艺分析横向裂纹北京恒博时代科技有限责任公司横向裂纹工艺振动机械二次冷却结晶器液位温度-拉速曲线配置不当AlN 等化合物晶界渗透频率过高振幅过大潮湿错误选型加渣量不够喷嘴布置堵塞矫直段热脆液位不稳塞棒堵塞对中不好钢水过冷电气控制对弧不好夹紧辊压力过大辊子卡转保护渣纵向裂纹北京恒博时代科技有限责任公司纵向裂纹结晶器振动机械中间包结晶器液位锥度过小铜板不光滑渣膜不均匀窄边下部磨损不规则运动左右振幅不一致水口破损对中不好埋深不足过热度太高钢渣液位不稳塞棒堵塞敞口浇铸钢水过冷电气控制对弧不好辊子卡转SEN角部横裂纹北京恒博时代科技有限责任公司角部横裂纹结晶器工艺机械二次冷却结晶器液位锥度过大矫直段板坯温度低铜,锡含量超标,热脆潮湿错误选型加渣量不够角部过度冷却硫含量超标液位不稳塞棒堵塞敞口浇铸钢水过冷电气控制对弧不好夹紧辊压力过大辊子卡转保护渣卷渣夹杂北京恒博时代科技有限责任公司卷渣夹杂中间包炼钢结晶器液位耐火衬太厚敞口浇铸液位过低质量问题,化渣不良,氧化铝吸附能力差脱氧不充分三氧化二铝,钛超标,有结块渣子多液位不稳SEN 破损对中不好埋深不足埋深不足保护渣SEN 暴露空气中气孔北京恒博时代科技有限责任公司气孔中间包炼钢引锭杆结晶器液位火焰控制打水量烘烤不足工作层脱氧不充分氢含量超标气体杂质钢水深吹振动控制SEN 有破损SEN 埋深不足1号区水压过大头部潮湿填充料含铁锈保护渣表面划伤北京恒博时代科技有限责任公司表面划伤连铸机结晶器加热炉辊子卡转,表面氧化铁皮粘结等铜板有粘结物辊印北京恒博时代科技有限责任公司辊印加热炉机械设备炉内导辊铁锈结块辊子损伤火焰切割控制不当漏钢后处理不当铁锈堆积粘结对弧不好冷钢粘接北京恒博时代科技有限责任公司谢谢观看S D F a c t o r y。
第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面,裂纹深度一般为2mm~15mm,裂纹部位伴有轻微凹陷。
在连铸浇注过程中,当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时,即产生表面纵向裂纹。
表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生,出结晶器后若二次冷却不良,裂纹将进一步加剧。
2、产生原因及危害产生原因:①钢中碳含量处于裂纹敏感区内;②结晶器钢水液面异常波动。
当结晶器钢水液面波动超过10mm时,表面纵向裂纹缺陷易于产生;③结晶器保护渣性能不良。
保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均,使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹;④中间包浸入式水口与结晶器对中不良,钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳,而产生表面纵向裂纹。
危害:轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除;表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢;表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。
宽厚板连铸坯的主要缺陷及防止措施程士富孙中强东北大学沈阳110004沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司沈阳110004摘要:根据工厂全年生产统计结果,确定宽厚板连铸坯(以船板钢为主)主要缺陷为连铸坯纵横裂纹及轧材的冷弯和拉伸合格率低。
对产生原因结合生产实际进行分析,提出改进措施,使铸坯和轧材质量得到明显改善。
关键词:宽厚板;纵裂纹;横裂纹;冷弯性能;拉伸性能1前言宽厚板中的管线钢、船板钢、低温容器钢等,对钢材性能和质量要求极为严格,既要求高强度又要求高韧性,对焊接性能、疲劳性、耐腐蚀性、抗氢致裂纹、抗层状撕裂性等多方面均有较高或极为严格要求。
为保证钢材性能,要求钢材极低的有害元素、气体和夹杂物含量,其中P≤0.010%,S≤0.0010%,N≤0.0050%,H≤0.00025%,TO≤0.0020%;夹杂物形态应为分散细小,应消除大颗粒夹杂物,变条形MS为细小球状,又要求钢材具有良好表n面质量和内部质量。
宽厚板为保证强度和韧性的匹配,成品设计采用低碳高锰的原则,并加入微量元素Nb、V、Ti等,钢的等效含碳量多为包晶钢,所以铸坯易产生表面缺陷;宽厚板由于轧材厚度大,使轧材压缩比小,不易消除铸坯中心缺陷,轧材难以保证内部质量。
连铸坯质量控制:就是如何同时改善铸坯表面和中心质量,以达到保证轧材的表面质量和内部质量。
2宽厚板主要缺陷根据国内F厂2007年主要缺陷种类如表1表12007年炼钢缺陷统计表缺陷或性能种类块数重量(T)发裂94290.870分层3391.933夹杂67224.658夹渣618.001结疤5792244.545裂纹330313794.8530气泡4272091.963气泡、结疤18.860结疤、裂纹741.853小计451718807.520冷弯32577983.556延伸6032524.251屈服、冷弯1 3.140延伸、冷弯95310.021抗拉、延伸618.991抗拉、冷弯617.405延伸、冲击37.536冲击、延伸、冷弯1128.376冲击、抗拉、冷弯37.580抗拉、延伸、冷弯722.351冷弯、冲击3354.217化学成分不合38.761小计402810986.195合计854529793.7152007年炼钢合格率:97.84%从全年炼钢废品统计看,铸坯缺陷主要是裂纹,性能不合的主要是冷弯和延伸,因此必须查清原因,采取相应措施,提高炼钢合格率。
板坯内部裂纹的原因与措施作者:胡秋芳罗莉萍来源:《职业·中旬》2012年第02期裂纹是连铸板坯常见的质量缺陷,它的存在是发生钢板开裂、断板等质量问题的重要原因。
随着市场经济的深入发展和竞争机制的不断深化,产品质量就显得特别重要。
要想使企业在激烈的市场竞争中常胜不衰,就必须保证产品的质量。
目前二钢厂连铸板坯的质量问题比较突出,其表现为裂纹比较多,即有表面裂纹、表面横裂和表面纵裂,也有内部裂纹。
本文结合二钢厂连铸板坯机的生产实践,从铸机设备与工艺两方面对板坯内部裂纹的形成原因、影响因素等进行的探讨并提出改造措施。
一、板坯连铸机连铸机的机型可分为:立式连铸机、立弯式连铸机、多点弯曲连铸机、全弧形连铸机、多半径弧型(椭圆型)连铸机、水平式连铸机等。
二钢厂板坯连铸机是选用立弯式的连铸机、一机两流单点矫直、火焰切割式、浇注断面为250mm×1800mm,拉坯速度为0.9~1.1m/min,振幅5~8mm,塞棒拉流、浸入式保护浇注,其浇注的钢种为Q215、Q235、Q345。
该铸机设计能力为200万吨/年。
二、连铸坯内部裂纹的类型及形成原因连铸坯内部裂纹的主要类型为:三角区裂纹、中间裂纹、中心裂纹。
连铸坯内部裂纹的形成是铸坯凝固过程中各种外部压力和钢水凝固产生的内部压力作用在液相穴的结果。
液相穴深度是指结晶器内钢水液面连铸坯完全凝固处的长度。
连铸坯的液相穴深度随拉坯的速度而改变,若拉坯的速度快,连铸坯的液相穴深度会延长;反之,连铸坯的液相穴深度会短些。
前沿的凝固交界面及附近区域上当综合压力超过该钢种的固相线温度附近的临界强度时,固液界面处的坯壳已不能抵抗压力作用而产生开裂。
由于钢液已形成半凝固态和固态,使钢水无法外流,因此裂纹得以在坯壳内形成。
从本质上说,内部裂纹的产生是各种压力综合作用的结果,也是该种钢高温力学性能不能抵抗综合力的结果,作用于铸坯壳使之发生变形。
导致产生裂纹的作用力有以下几种:鼓肚力;弯曲或矫直压力;热压力;坯壳与结晶器的摩擦力;意外机械作用力裂纹的出现要经历形成和扩展两个过程。
连铸板坯轧制中板的表面缺陷
连铸板坯轧制中板的表面缺陷包括:1.毛刺:在轧制过程中,板坯表面可能会出现毛刺,这是由于轧辊表面不光滑或轧制压力不均匀造成的。
2.滚痕:滚痕是指板坯表面出现的长条状凹陷,通常是由于轧辊表面不平整或轧制压力不均匀造成的。
3.气泡:气泡是指板坯表面出现的圆形或椭圆形凸起,通常是由于板坯内部存在气体或轧制过程中气体被挤压到表面造成的。
4.裂纹:裂纹是指板坯表面出现的线状或网状裂缝,通常是由于板坯内部存在缺陷或轧制过程中应力过大造成的。
5.毛洞:毛洞是指板坯表面出现的小孔,通常是由于板坯内部存在气体或轧制过程中气体被挤压到表面造成的。
6.氧化皮:氧化皮是指板坯表面出现的氧化物层,通常是由于板坯表面暴露在空气中长时间造成的。