铸坯质量分析
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分析结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响摘要:连铸坯是炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后所得的产品。
其应用领域十分广泛,国内外在机械工程设备方面都在使用连铸坯制件。
其中,一些钢用的连铸坯可以直接轧钢,制成管、板、型钢等。
连铸坯在经过结晶器电磁搅拌后能够有效改善一些存在缺陷的地方。
基于此,本文对结晶器电磁搅拌、连铸坯概念以及相关实验进行简要分析。
关键词:结晶器;电磁搅拌;连铸坯引言:连铸坯中最关键的问题就是其中心偏析、夹杂物以及中心缩孔等严重影响铸坯的内部质量。
电磁搅拌是最常使用的连铸生产技术,它通过电磁力来优化消除结晶器内钢水过热度。
铸坯在经过电磁搅拌后其等轴晶率会有明显提高,从而得到良好凝固组织的铸坯,使得成品性能得到改善。
可以有效地解决连铸坯中心缩孔、纯净度等问题。
一、结晶器电磁搅拌及连铸坯概述连铸坯是钢水通过连续铸钢机铸成的钢坯。
连续铸钢技术可以把生产钢水到钢坯的整个过程进行简化,不需要经过初轧过程。
因此,连铸坯具备生产成本低、金属获得率高以及劳动条件好等一系列优点。
目前,连铸坯已是轧钢生产的重要原料。
然而,连铸坯也有一定的缺陷。
例如,一般疏松、中心疏松、锭型偏析、一般点状偏析、边缘偏析、皮下气泡、内部气泡、缩孔残余、翻皮、白点、轴心晶体裂缝、非金属夹杂物和心部裂纹等。
在低倍检验中会出现中心疏松、缩孔、中心偏析、表面角部裂纹、表面边部裂纹等缺陷。
电磁搅拌就是借助在铸坯的液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢水的运动,由此强化钢水的对流、传热和传质过程,从而控制铸坯的凝固过程,对提高铸坯质量具有积极的作用。
其中,结晶器电磁搅拌是目前最常见的、适用于各类连铸机的装置,它对改善铸坯表面质量、细化晶粒和减少铸坯内部夹杂及中心疏松等都有明显的作用。
一般情况下,为避免影响液面自动控制装置的使用,通常将其安装在结晶器的下部。
结晶器电磁搅拌的作用有以下几点:第一,改善铸坯表面质量。
铸坯在结晶器下面其表面呈现凝固的状态,此时可以将搅拌器置于结晶器的弯月面处,以起到对铸坯表面凝固开始前对其“清洗”的作用。
GCr15连铸坯组织及缺陷的超声波检测赵荒培(中冶京诚(营口)装备技术有限公司营口115004)本文采用UT评估大型轴承钢连铸坯的质量。
提出组织衰减、表征缩孔及指示性缺陷的数字表述等三项指标。
可作为评判连铸坯质量的判据。
关键词:UT, 连铸坯,轴承钢,质量随着国内工业的发展,轴承钢需求量日益增加。
轴承钢连铸坯(≥Ф600mm)的组织与缺陷对最终产品质量有相关影响。
因此,提高轴承钢的质量的研究对于企业的发展,满足市场需求起着重要的作用[1-4]。
常规的连铸坯的宏观检查虽然能直观地观察到偏析,疏松、缩孔等缺陷;但其单一横截面的检测不易对整体质量进行准确的评估。
相对于装备制造行业而言,对连铸坯进行检查,以便较早除去对后面工序无价值的不合格品,可以改善制造方法和作业方法以及提高效率。
本文采用检测连铸坯的超声波组织衰减及其孔洞式缺陷。
并试图制定一个适用于对生产具有参考意义的方法。
1 大型连铸坯检测依据1.1 GCr15低倍组织的特点GCr15轴承钢是一种典型的高碳特殊钢。
其低倍组织有两个显著地特点:(1)凝固组织与宏观碳偏析关系颇为复杂;(2)由于其高碳、铬所导致的凝固温度区较宽,其低倍组织缩孔出现的概率较大。
连铸坯由外至内,柱状晶、树枝晶、和等轴晶组成。
外层的超声波穿透性好于内部等轴晶。
钢锭的结晶由外至内,激冷层-柱状晶(树枝晶)-等轴晶(自由晶)。
柱状晶的超声波的穿透性比等轴晶好。
金属的显微组织的差异对超声波衰减有显著影响。
衰减小的具有较细的晶粒而致密。
其底波和伤波下降较小。
1.2 UT检测的目的UT是用于非破坏性方法把材料中的缺陷作为超声波能量的变化检测出来简洁方法[5-10]。
可以直接而客观地估计:是否存在缺陷,其位置、分布与形状等。
这些推断必须加上材料的性质、制造的方法等冶金学的统计经验和知识,而且有时还需要与其它的方法结合使用。
连铸坯UT分选--------(1)标准以上后工序→UT→选别(2)标准以下→低倍试验(异常组织偏析,或孔洞式缺陷)→合格(或不合格)→补救(或判废)。
连铸坯夹杂物产生原因分析及改进一、引言连铸是现代钢铁生产中常用的一种工艺。
它可以提高生产效率、降低能耗、改善工作环境、减少劳动强度,因此被广泛应用。
在连铸过程中,一些夹杂物的产生会导致产品质量下降、生产效率降低,并严重影响设备寿命。
如何减少夹杂物的产生,提高产品质量,成为生产中亟需解决的问题。
二、夹杂物产生原因分析1.原料质量不稳定连铸坯的原料主要是钢水,而钢水的质量直接影响夹杂物的产生。
如果原料中含有较多的杂质、氧化物等,就会增加夹杂物的产生几率。
而且,原料的成分不稳定也是引起夹杂物产生的一个因素,一旦成分变化,就容易导致夹杂物出现。
2.连铸设备使用不当连铸设备的使用不当也是夹杂物产生的重要原因。
操作不规范、设备维护不到位、温度控制不稳定等都会导致夹杂物的产生。
当温度过高或过低时,容易使得钢水和坯料中的气体凝固,形成夹杂物。
3.连铸工艺参数不合理连铸过程中,工艺参数的设置直接影响了夹杂物的产生。
如果连铸速度过快或者过慢,结晶器冷却不均匀等,都会导致夹杂物产生。
结晶器振动频率、结晶器倾斜角度、结晶器冷却水温度等参数的选择也会影响夹杂物的产生。
4.人为因素在连铸过程中,人为操作失误也是夹杂物产生的一个主要原因。
操作工不熟练、设备检查不到位等都可能导致夹杂物的产生。
而且,人为因素不可控因素多,所以造成夹杂物的产生很容易。
三、改进措施1.原料质量监控首先要保证原料的质量稳定,及时清洁处理原料,确保原料的成分合理、纯净。
加强对原料的把控,对于原料中可能含有的杂质要及时剔除,确保连铸坯的质量。
2.加强设备维护连铸设备是关键的生产装备,要加强对设备的维护。
定期检查、保养设备,确保设备各项功能正常,减少因为设备问题导致的夹杂物的产生。
3.优化连铸工艺对于工艺参数的设置要进行优化,选择合适的连铸速度、结晶器振动频率、结晶器倾斜角度、结晶器冷却水温度等参数,保证连铸坯的质量。
要对工艺参数进行严格的控制,确保温度、速度等参数的稳定。
防止连铸坯夹渣(杂)缺陷的措施及规定连铸坯夹渣缺陷是指坯料表面或内部存在杂质、气泡、夹杂等不良缺陷,影响钢材的质量、抗拉强度和弯曲性能等。
为了达到优良的钢材质量,必需实行有效的措施和规定来防止连铸坯夹渣缺陷。
本文将从以下三个方面进行阐述:一、提高原材料采购质量1. 严格掌控原材料入厂质量,切实保证原材料质量符合生产要求。
对于原材料中含有较多夹杂物、矿物质等的,必需进行筛选、洗涤等处理。
2. 检验原材料物理化学性质,特别是对低熔点元素(如锌、铅等)的含量进行监控,以避开因过高的含量而引起的夹渣问题。
3. 尽可能避开原材料采纳较差的杂质来源,如回炉钢、铸造铁水等,以免发生连铸坯夹渣缺陷造成挥霍。
二、加强连铸设备及工艺掌控1. 针对连铸消耗品(如喷嘴、钢水箱等)进行补修或更换,保证其完好无损,确保钢水顺畅流动。
2. 对连铸工作过程中的电子设备进行定期维护保养,避开设备显现失灵情况。
3. 加强连铸实时监控,适时把握连铸过程中的各项参数,特别是钢水温度、流速、液面高度等指标,对显现异常情况要适时进行调整。
4. 订立连铸操作规定,严格掌控好连铸的操作时间、温度、速度等参数,防止显现突发事件,尽力避开连铸坯夹渣缺陷的发生。
5. 对于连铸工艺中加入的各种药剂和保护剂,要严格依照比例和规定加入,以确保连铸炉体内的化学环境稳定,避开发生夹渣现象。
三、加强质量监测与数据分析1. 加强对坯料全过程的监控,包括原材料采购、加工过程、连铸过程等方面,对质量异常情况进行记录,以便进行分析和改进。
2. 严格执行连铸产品检验规定,对检验结果不合格的坯料适时予以退换,避开将有问题的坯料流入后续生产环节。
3. 利用科学的统计方法,对连铸产品(如钢板、钢管等)质量进行分析和统计,发觉质量异常情况时,要适时订立矫正措施。
4. 对每一批次的连铸坯料,要进行全方位的检测与检验,对于可能引发夹渣缺陷的界限要进行特别关注。
为了有效防止连铸坯夹渣缺陷,需要各个环节搭配,形成一个完整的质量管理闭环。
连铸圆坯成分偏析分析及控制措施为掌握大断面连铸圆坯的成份偏析情况,为后续生产提供指导,技术中心与质检科对铸造一车间8月10日生产的φ350mmQ345B、9月9日生产的φ400mm35钢连铸坯进行了取样,分析了铸坯化学成份及存在的成分偏析问题,提出了相应的预防控制措施。
现将分析结果汇报如下:1、连铸坯成分分析1.1、φ350mmQ345B取样及成份分析1.1.1、成份分析取样炉号:ZD14108083。
钢种:Q345B。
生产日期:2014年8月10日。
对连铸坯按照图1的点位进行取样分析,分析结果见表1。
表1 φ350mm Q345B连铸坯成分分析结果备注:成品成分为中间包钢水样成分分析结果。
图1 φ350mm Q345连铸坯成分分析点分布1.1.2、偏析度分析偏析度计算:Cc/C0=[(1#+2#+3#+4#+5#+6#+7#+8#+9#)/9]/5#。
碳偏析度:上下=0.164/0.13=1.262,左右=0.16/0.13=1.231;硅偏析度:上下=0.279/0.27=1.033,左右=0.27/0.27=1.000;锰偏析度:上下=1.288/1.21=1.064;左右=1.26/1.21=1.041;磷偏析度:上下=0.0103/0.009=1.144;左右=0.009/0.009=1.000;硫偏析度:上下=0.004/0.0019=2.105;左右=0.004/0.0021=1.905。
1.1.3、偏析规律从偏析分析结果看,此炉φ350mmQ345B连铸坯成份偏析存在以下规律:⑴、偏析度从大到小依次为硫、碳、磷、锰、硅,偏析最大元素为硫元素。
成份偏析中,C的最大偏差为+0.06%,Si的最大偏差为+0.02%,Mn的最大偏差为+0.19%,P的最大偏差为+0.005%,S的最大偏差为+0.003%,其中C、Si、Mn、P元素为负偏析,S元素为正偏析,⑵、成分偏析的部位主要是二分之一半径及铸坯中心部位,即2、3、5、7、8、c、e、g点,外其他部位的成分比较接近,且能代表整个铸坯的平均成分。
铸造毛坯检验报告1. 引言本报告旨在记录对铸造毛坯进行的检验过程和结果,并为铸造过程中的质量控制提供参考。
本次检验的目标是确保铸造毛坯符合预定的技术要求和标准。
2. 检验目的铸造毛坯的检验旨在评估其质量,确定其是否符合设计要求和制造标准。
通过对毛坯的检验,可以及早发现潜在的缺陷或问题,并采取相应的措施来防止后续加工过程中产生质量问题。
3. 检验方法铸造毛坯的检验方法一般包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试和化学成分分析等。
以下是本次检验所采用的方法:3.1 外观检查外观检查是通过肉眼观察毛坯表面的形状、色泽和表面缺陷来评估其质量。
在本次检验中,我们使用了裸眼检查和放大镜检查的方法,主要关注以下几个方面:•表面平整度•毛坯表面是否有砂眼、裂纹、夹渣等缺陷•毛坯的颜色和光泽是否符合要求3.2 尺寸测量尺寸测量是通过测量毛坯的几何尺寸来验证其与设计要求的一致性。
在本次检验中,我们使用了卡尺和测微计等工具,主要测量了以下几个尺寸参数:•长度、宽度和高度•各个特征面的平面度和垂直度•孔的直径和深度3.3 力学性能测试力学性能测试是通过对毛坯进行拉伸、压缩、弯曲等力学测试来评估其强度和刚度。
在本次检验中,我们选择了拉伸试验和硬度测试作为主要的力学性能测试方法,以评估毛坯的强度和硬度是否符合要求。
3.4 化学成分分析化学成分分析是通过对毛坯取样,并使用光谱仪或其他分析设备来确定其化学成分的含量。
在本次检验中,我们选择了X射线荧光光谱分析法进行化学成分分析,以确保毛坯的化学成分符合制造要求。
4. 检验结果经过以上的检验方法,我们得到了以下结果:•外观检查:毛坯表面平整度良好,无明显缺陷。
•尺寸测量:毛坯的尺寸与设计要求相符,平面度和垂直度满足制造标准。
•力学性能测试:毛坯的拉伸强度和硬度满足制造标准要求。
•化学成分分析:毛坯的化学成分符合制造要求。
5. 结论根据以上的检验结果,我们可以得出以下结论:本次铸造毛坯的质量符合设计要求和制造标准,并且各项指标均满足预定的技术要求。
连铸方坯中心偏析标准
连铸方坯中心偏析标准是指对于连铸方坯中心偏析的检测标准
和限制条件。
连铸方坯中心偏析是一种常见的缺陷,其产生原因主要是在铸坯凝固过程中,由于铸坯中心部位的凝固速度较慢,导致一些元素在此处凝固、聚集,从而使铸坯中心部位的元素成分与外围部位不同,从而影响铸坯的性能和加工性能。
根据国家标准和企业标准,连铸方坯中心偏析的检测应采用直接测定或间接测定的方法,并应满足一定的限制条件。
具体标准如下: 1. 直接测定法:采用X射线衍射分析、光谱分析或电子探针分析等方法,直接对连铸方坯中心部位进行成分分析,得出中心部位的元素成分值和外围部位的元素成分值,并计算出其差异值,以评估中心偏析程度。
2. 间接测定法:采用取样分析法或自由冷却实验法等方法,通过对样品表面或外围部位进行成分分析,推断出中心部位的元素成分值,并与直接测定法得到的值进行对比,以评估中心偏析程度。
3. 中心偏析限制条件:根据不同的材料和工艺要求,国家标准和企业标准均有相应的中心偏析限制条件。
通常要求中心偏析程度在一定范围内,不能超过标准规定的限值。
总之,连铸方坯中心偏析标准是保证铸坯质量和加工性能的重要标准之一,对于企业提高产品质量、增强市场竞争力具有重要意义。
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铸坯低倍检测标准本标准规定了铸坯低倍检测的相关要求和方法,适用于金属材料的冶炼、浇注、微观组织、宏观缺陷、力学性能、尺寸和形状、表面质量、热处理质量以及成品检验等方面的低倍检测。
1. 冶炼和浇注在冶炼和浇注过程中,应严格控制金属材料的成分和杂质含量,确保铸坯的质量和性能。
同时,在浇注过程中,应避免产生气孔、裂纹等缺陷。
2. 化学成分铸坯的化学成分应符合相关标准和设计要求,并应进行定期检测和分析,以保证其成分的稳定性和符合性。
3. 微观组织铸坯的微观组织应均匀、致密,无明显的疏松、偏析、缩孔等缺陷。
同时,应进行显微组织观察和分析,以评估铸坯的晶粒度、相组成等微观结构特征。
4. 宏观缺陷铸坯不应有明显的裂纹、气孔、夹杂物等宏观缺陷。
对于这些缺陷,应进行低倍检测和分析,以确定其类型、尺寸和分布情况。
5. 力学性能铸坯的力学性能应符合相关标准和设计要求,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标。
应进行定期的力学性能测试,以保证其符合使用要求。
6. 尺寸和形状铸坯的尺寸和形状应符合设计要求,误差应在允许范围内。
同时,应检查铸坯的平整度和直线度等指标,以确保其加工和使用性能。
7. 表面质量铸坯的表面应光滑、平整、无明显的划痕、凹陷、起皮等缺陷。
应进行表面质量检查和评估,以保证其外观和使用性能。
8. 热处理质量对于需要进行热处理的铸坯,应控制热处理温度、时间等参数,以保证其组织和性能的稳定性。
同时,应进行硬度测试和金相组织观察等检测,以评估热处理质量。
9. 成品检验在成品检验环节,应采用低倍检测方法对铸坯进行全面的检测和分析,以确保其质量和性能符合要求。
具体检测内容包括:缺陷检查(如裂纹、气孔、夹杂物等)、尺寸和形状测量、金相组织观察(如晶粒度、相组成等)、力学性能测试等。
成品检验应由专业人员进行,并填写相应的检测报告。
10. 质量保证在生产过程中,应建立完善的质量保证体系,明确各环节的质量控制要求和责任人。
同时,应加强员工培训和质量意识教育,提高生产人员的素质和责任心。
小方坯质量的特点1 小方坯质量的特点在研究和分析了连铸坯的凝固、传热及其影响因素之后可以看出,铸坯的质量与浇注工艺、设备情况和凝固特点有密切关系,衡量铸坯质量主要有四项指标,即连铸坯的几何形状、表面质量、内部组织和钢的清洁性。
与传统的模铸—开坯工艺生产的产品相比,连铸产品的生产过程是要求更为严格控制的过程.连铸坯的断面形状更接近于最终产品的尺寸.因此,在进一步加工之前不可能进行大量的精整处理。
另外,铸坯是在一个基本相同的条件下凝固的。
因而在整个长度上的质量是均匀的,其致密性也较钢锭好,但较初轧坯差。
从内部质量看,由于小方坯连铸大多未采取较严格的保护浇注,致使二次氧化夹杂较多,连铸操作过程中造成钢质污染的因素也较模铸时复杂。
而且由于铸坯凝固速度快,不利于夹杂聚集和上浮.因此钢液的纯净度是铸坯质量上的重要问题。
又由于冷却速度快,柱状晶发达,容易产生“搭桥”现象,造成中心偏析和缩孔。
连铸坯在凝固过程中受到冷却、弯曲、拉矫等,使铸坯经受温度应力和机械应力的作用,很容易产生各种裂纹缺陷。
另外,由于设备设计不合理或操作不当,也会造成铸坯缺陷。
但是连铸的突出特点是过程可以控制的因素多,因此可以采取某些保证质量的有效措施而取得改善质量的效果。
针对上述特点,充分发挥有利条件,严格控制不利条件,就能得到外形尺寸规整,表面无夹渣、裂纹、内部致密的优质铸坯。
4.3.1 振痕在浇注过程中,结晶器振动以避免坯壳与结品器之间拈结,结晶器上下运动的结果,造成铸坯4个表面上周期性的横纹痕迹,这些痕迹称为振痕。
振痕是坯亮被周期性的拉破又重新焊合的过程造成的。
振痕的深度与钢中含碳量有很大关系,一般低碳钢振痕较深,而高碳钢振痕较浅。
当结晶器振动状况不佳,钢液面剧烈波动或保护渣选择不当时,会使振痕加深,并可能在振痕处潜伏横裂纹、夹渣和针孔等缺陷。
当振痕浅且很规则时,在进一步加工中不会引起缺陷。
当振痕深并存在缺陷时,就会对随后加工和成品造成危害。
2007年炉外精炼年会论文集211高碳钢连铸坯偏析问题的分析与探讨曾四宝1,2)李洪波1,2)包燕平1)刘建华1)韩丽娜1)1)北京科技大学冶金与生态工程学院; 2)济南钢铁集团石横特殊钢厂摘要本文针对石横特殊钢厂R9m连铸机生产SWRH82B、GCr15等高碳钢连铸坯的偏析问题,分析讨论了钢水过热度、拉速、二次冷却强度和组合式电磁搅拌对连铸坯碳偏析影响,并对中心碳偏析问题提出了改善措施。
关键词偏析;钢水过热度;二次冷却强度;拉速;电磁搅拌1 前言对高碳钢来说,由于碳含量较高造成导热性差、凝固区间大,连铸坯本身容易产生偏析、疏松和缩孔等缺陷。
当前轴承钢连铸坯的控制水平普遍要求碳中心偏析指数≤1.15;钢帘线钢对碳偏析有更严格的要求,一般碳中心偏析指数≤1.05,否则在拉丝和扭转过程中容易引起断裂。
最近十几年来,随着钢水二次精炼、保护浇注、二次冷却、电磁搅拌和轻压下等技术的发展,高碳钢连铸技术也相应得到发展。
实际上,影响高碳钢连铸坯偏析的因素很多,如钢液过热度、二冷参数、拉速及电磁搅拌方式等。
关于钢液过热度对偏析的影响,国内外冶金工作者进行过大量的研究,得出了明确的结论,即随着过热度的降低,连铸坯的偏析逐渐减轻。
但是关于电磁搅拌和二冷水量等对偏析的影响目前还有争议。
通过统计分析石横特殊钢厂2006年3~9月份的生产情况和工艺变化情况,探讨了高碳钢(如SWRH82B、GCr15)连铸坯碳偏析的产生原因以及公司进一步改善碳偏析的途径,为工艺和装备优化、改进提供依据。
2 连铸机基本参数流数:4流;铸机半径:R9000/17500mm;流间距:1250mm;结晶器长度:850mm;浇铸断面:150mm×150mm;最大拉速:2.8m/min;电磁搅拌方式:M + F—EMS;二次冷却方式:足辊水冷0段+气雾冷却1、2、3段;浇铸钢种:碳结钢20#、45#、40Cr、ML10~35,20CrMo、高碳钢70#、80#、72A、82B、GCr15焊条钢H08A、H08Mn2SiA等。
管理及其他M anagement and other 高质量铸坯的连铸夹杂物及偏析控制技术研究李长华摘要:伴随钢铁冶炼技术的不断发展,对钢材质量的要求也逐步提升,尤其汽车板及建筑领域钢材更为严格。
为了提升最终钢材产品质量,炼钢精炼过程中应提升钢材的纯净度,降低钢材中夹杂物成分比例。
为进一步实现铸坯质量提升,改善铸坯心部质量及成分偏析问题,对铸坯夹杂物、铸坯偏析进行系统分析,对连铸工艺进行现场调研,查找影响铸坯质量的关键因素及控制环节,并根据分析结果研究确定电磁感应加热技术、中间包低氧浇铸复合控制技术、超大规格圆坯凝固偏析控制技术,从而实现工艺技术和产品质量升级的目的。
关键词:连铸;偏析;电磁感应;应用在现代化社会环境下,国内钢铁发展的智能化程度越来越高。
连铸区段是钢铁生产非常重要的一个环节,对于该区段的工序运行协调控制分析技术进行研究,能够对传统的工序进行优化,能够有更好的生产效果,比如说对于工序功能的结合解析以及对于流程工序的集合重构等。
所以我们应该加强对于连铸运行控制和过程热状态监测的研究,探索一条更加科学的对炼钢厂的多工序协同运行水平进行量化评价的方式方法,并为其设计与之相匹配的模式。
1 问题的提出当前钢材产品中的夹杂物主要以非金属化合物形式存在,其中占比较多的为硫化物,氧化物和氮化物。
这些杂质的存在让钢材的组织结构出现一定程度的不均匀现象,并且对整个钢材的物理性能及化学性能存在重要的影响。
在转炉精炼过程中,一定要做好对钢材夹杂物成分的控制,如果工艺控制不得当对后期冷热加工也会产生相应的负面影响。
电炉炼钢连铸生产线于2013年8月份投产,其产品断面主要有Φ500mm、Φ650mm、Φ700mm、Φ800mm,定尺长度4.0m~9.0m。
产品定位以汽车、石油化工、铁路、核电及风电等高端制造业用钢为主,其中主要包括优质碳素钢、合金结构钢、管坯钢、轴承钢等。
而铸坯夹杂物超标,铸坯偏析等实际生产问题制约着生产提效,客户满意度较低。
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施摘要:高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。
连铸坯在凝固过程中容易形成碳、锰等元素的枝晶偏析,导致中厚板中心出现严重的带状组织缺陷。
带钢结构对钢板的力学性能、成形性和断裂性能有着重要的影响。
对于冷轧钢板,带钢结构的存在会使材料表现出很强的各向异性能,导致材料在深加工过程中发生不均匀变形,即沿板宽方向的纵向纤维拉伸不一致,导致二次变形。
即使是在应力集中时裂纹的萌生也会影响最终产品的性能。
如何减少和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析,是连铸生产亟待解决的问题。
基于此,本文对高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施进行分析。
关键词:连铸坯;中心偏析;改善措施1连铸坯中心偏析的成因导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面,一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭,另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。
在连铸坯凝固过程中,液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。
凝固过程中,钢液会收缩向坯壳和拉坯方向,最终形成小孔。
位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中,通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。
上述为理想状态,但是在实际铸造过程中,由于出现了小钢锭,钢液难以及时形成収缩孔或者难以注入收缩控制红,最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。
通过偏析问题出现的过程分析可知,拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化,前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。
2板坯中心偏析的形成机制及控制措施对板坯偏析的形成机理进行了大量的研究。
可以看出,板坯的中心偏析是由凝固过程中溶质元素的分离和结晶和凝固结束附近富集的偏析元素的液流引起的。
凝固结束时的钢液流动是由壳体的鼓包和凝固过程中钢液的体积收缩引起的。
板坯的中心偏析与钢成分、热性能、几何形状、工艺参数和设备条件密切相关。
不同冷却条件下坯料枝晶间的应力对坯料的中心偏析也有重要影响。
因此,根据不同的情况,我们需要分析中心偏析的原因。
关于连铸过程中方坯脱方的原因分析与预防措施探讨摘要现实中,虽然脱方是小方坯连铸的常见缺陷,但只要明确脱方的形成机理及其影响因素,并在此基础上采取针对性的预防改善措施,就完全能够杜绝脱方发生。
本文对小方坯连铸中出现脱方的成因和主要影响因素进行了分析,并在此基础上提出了预防措施,希望能对连铸方坯质量的改善提升提供一些有意义的参考和借鉴。
关键词小方坯连铸,脱方成因,影响因素,预防措施1研究意义连铸方坯脱方(如图1所示)主要指方坯横断面上的两条对角线的长度不一致,而这会直接导致下道工序轧制困难,甚至造成轧钢报废或出现连铸漏钢等问题,已经成为了小方坯连铸过程中的常见质量缺陷。
考虑到方坯连铸过程会受到多种因素影响,造成脱方的原因往往也是多个方面,只有对脱方成因进行细致全面地分析,综合考虑所有影响因素,才能为制定和实施有效的措施提供科学依据。
本文正是基于这一出发点,对小方坯连铸中出现脱方的成因和主要影响因素进行了分析,并在此基础上提出了改进措施,希望能对连铸方坯脱方缺陷改善提供一些有意义的参考和借鉴。
图1 脱方示例2成因分析在进行小方坯连铸时,钢水在进入凝固阶段时会与结晶器的内壁接触,进而形成弯月面,而弯月面的根部冷却速度非常快,继而生成坯壳,此时的坯壳还不稳定,它会继续冷却收缩形成凝固坯壳,然后再与铜管内壁实现脱离,而一旦出现脱离,坯壳和内壁之间就会产生气隙,同时在钢水静压力的作用下,坯壳会向外膨胀。
随着传热和凝固速度的下降,铸坯从结晶器中会被不断拉出,那么坯壳的表面就会由于回温而出现强度下降的情况,随即在钢水压力的影响下就极易发生变形。
目前学界和工业界对小方坯连铸脱方的形成原因有多种观点,但总的来说可以归纳为以下两种:第一,由于坯壳的四个面在连铸过程中很难确保同步、均匀凝固,所以容易发生脱方缺陷;第二,坯壳的四角凝固不均匀。
无论是上述哪一种观点,但总的来说都可以被归纳为一个主要原因:铸坯表面的冷却不均匀,因为这会造成表面收缩不均匀,较厚部位的坯壳收缩量明显大于较薄坯壳的收缩量,继而导致脱方缺陷发生。
第1篇一、实验目的1. 了解铸坯硫印实验的基本原理和方法。
2. 通过实验,掌握铸坯硫印的检测技术,为铸坯质量检验提供依据。
3. 分析铸坯硫印的形成原因,为铸坯生产过程的质量控制提供参考。
二、实验原理铸坯硫印实验是利用硫印试纸检测铸坯表面硫含量的方法。
硫在高温下与铸坯表面发生化学反应,生成硫化物,硫化物在硫印试纸上显示特定的颜色,根据颜色深浅可以判断铸坯表面的硫含量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:铸坯、硫印试纸、盐酸、蒸馏水等。
2. 实验仪器:高温炉、电炉、剪刀、玻璃棒、烧杯、电子天平等。
四、实验步骤1. 准备工作(1)将铸坯表面清洗干净,去除油污、氧化物等杂质。
(2)准备硫印试纸,将其裁剪成适当大小。
(3)准备盐酸溶液,浓度为1mol/L。
2. 实验步骤(1)将清洗干净的铸坯表面均匀涂抹一层硫印试纸。
(2)将涂有硫印试纸的铸坯放入高温炉中,加热至800-1000℃,保持10-15分钟。
(3)取出铸坯,用剪刀将试纸与铸坯表面分离,观察试纸颜色变化。
(4)将试纸放入烧杯中,加入适量盐酸溶液,搅拌均匀,观察试纸颜色变化。
(5)根据试纸颜色变化,记录铸坯表面硫含量。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,观察到铸坯表面硫印试纸的颜色变化,根据颜色深浅判断铸坯表面硫含量。
2. 结果分析(1)硫印试纸颜色越深,说明铸坯表面硫含量越高。
(2)硫印试纸颜色越浅,说明铸坯表面硫含量越低。
(3)通过对比不同铸坯的硫印试纸颜色,可以判断铸坯质量。
六、实验结论1. 铸坯硫印实验可以有效地检测铸坯表面硫含量。
2. 通过硫印实验,可以判断铸坯质量,为铸坯生产过程的质量控制提供依据。
3. 铸坯硫印实验操作简单,结果准确,具有实际应用价值。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,避免高温烫伤。
2. 实验过程中,确保硫印试纸涂抹均匀,避免局部硫含量过高或过低。
3. 实验过程中,注意观察试纸颜色变化,准确记录实验数据。