连铸坯凝固及其控制
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连铸圆坯质量控制连铸坯质量检验及控制一、连铸坯的内部结构(凝固组织)的一般特征及检验。
连铸坯的检验方法连铸坯的内部结构:经过酸浸(酸洗)或硫印的方法在连铸坯横断面或纵断面上用肉眼或低倍放大镜看到内部组织结果。
硫印硫印是用感光相纸显示试样上硫偏析(合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析)的方法,主要用于钢铁行业铸坯质量的检验。
从铸坯上取纵向或横向试样,试验面加工的光洁度不应低于6。
使用反差大的溴化银表面相纸,把与试样大小相同的相纸放入稀硫酸中浸泡1-2分钟后取出,将相纸对准检查面轻轻覆盖好,将试样与相纸间气泡赶净,待接触2-5分钟后取下,将相纸在流水中冲洗,然后定影烘干,即完成一张硫印。
印基本原理:硫酸与试样上的硫化物(FeS、MnS)发生反应,生成硫化氢气体,硫化氢气体再与感光相纸上的溴化银作用,生成硫化银沉淀在相纸相应的位置上,形成黑色或褐色斑点。
用硫印试验,可显示钢锭、连铸坯中心裂纹、偏析线、低倍结构和夹杂分布等。
酸洗用酸液洗去基体表面锈蚀物和轧皮的过程。
用酸浸或硫印法所显示的组织结构属于宏观结构,是连铸坯和金属材料检验中最为常见的检验技术。
连铸坯的内部结构连铸坯自表面至中心都是由边缘等轴晶区(激冷区)、柱状晶区和中心等轴晶,区三部分组成。
温度梯度较大时,固液两相区(图1)小,有利于柱状晶的生长,而凝固速度较快,则易于生成枝晶间距小的铸造组织,所以连铸坯具有较发达的柱状晶组织,并具有较小的枝晶间距。
(图1)枝晶间距是指相邻同次枝晶间的垂直距离,它是树枝晶组织细化程度的表征。
枝晶间距越小,组织就越细密,分布于其间的元素偏析范围也就越小,故越容易通过热处理而均匀化。
通常采用的有一次枝晶(柱状晶主干)间距d1,和二次分枝间距d2两种。
连铸坯宏观组织的好坏可以用等轴晶所占的比例多少来衡量,轴晶结构致密,加工性能能好。
柱状晶具有明显的方向性,加工性能差,容易导致中心偏析,中心疏松和中心裂纹等缺陷。
连铸坯质量控制连铸坯质量控制1. 引言2. 连铸坯质量特点连铸坯的质量特点主要包括以下几个方面:2.1 凝固结构连铸坯是通过冷却凝固过程形成的,其凝固过程直接影响到坯体的凝固结构。
凝固结构的好坏会对后续的加工以及材料性能产生重要影响。
2.2 化学成分均匀性连铸坯的化学成分均匀性是其质量的重要指标之一。
成分不均匀容易导致后续钢材性能不稳定,从而影响到产品的质量。
2.3 表面缺陷由于连铸坯制造过程中的一些不可避免的因素,气体夹杂、氧化皮等,会在坯体表面形成一些缺陷。
这些表面缺陷会对后续产品的外观质量产生负面影响。
2.4 尺寸偏差连铸坯的尺寸偏差是指坯体的实际尺寸与标准尺寸之间的差异。
尺寸偏差会影响到钢材的加工工艺和成形质量。
3. 连铸坯质量控制因素及措施连铸坯质量的影响因素众多,包括原料质量、连铸工艺参数、设备状况等。
针对这些影响因素,可以采取以下控制措施来提高连铸坯的质量:3.1 原料质量控制通过严格控制原料的化学成分和物理性能,确保连铸坯的化学成分均匀性和机械性能达到要求。
3.2 连铸工艺参数控制连铸工艺参数的合理设置对坯体的凝固结构和表面质量具有决定性影响。
需要通过优化连铸工艺参数,如冷却水流量、浇注速度等,来控制连铸坯的质量。
3.3 设备维护与改进连铸设备的状态对连铸坯质量也有重要影响。
定期进行设备维护和检修,及时处理设备故障,可以保证设备处于良好状态,进而提高连铸坯的质量。
3.4 检测手段与技术利用先进的检测手段和技术,如超声波检测、磁力检测等,可以对连铸坯进行质量检测,及时发现问题并采取相应措施。
4.连铸坯质量控制是钢铁生产中至关重要的环节。
通过对连铸坯质量特点的分析和影响因素的控制,可以采取相应的措施来提高连铸坯的质量。
这不仅对于保证下游产品质量,还对于提高工业生产效益和降低资源消耗具有重要意义。
开展连铸坯质量控制工作是必不可少的。