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S355NL铸坯表裂的控制措施

时间:2017-05-08 12:30:00 编辑:黄金城gcgc手机版 浏览:
黄金城gcgc手机版2017-05-08讯:

S355NL(Q345E)钢的碳质量分数为0.13%~0.17%,锰质量分数为1.30%~1.50%,通过铌和钒微合金化提高性能,属于低合金高强度钢,此钢种一般应用于风电塔筒的大型法兰上。 

  由于该钢种的碳质量分数处于亚包晶钢的范围,属于裂纹敏感性钢种,在连铸坯凝固冷却、矫直过程中容易产生表面细小裂纹。产生表面裂纹后在法兰镦粗锻造过程中铸坯表面容易发生开裂,形成经济损失。分析原因是:钢种特性、冷却强度高且冷却不均匀、矫直温度低、表面振痕深、保护渣物理性能不匹配等。 

  相关控制措施是: 

  1、控制冶炼成分 

  降低钢中的氮质量分数,将氮质量分数控制在60×10-6~80×10-6范围内,减少AlN、Nb(C、N)等脆性相在晶界的形成。另外可适当在钢中加入一定量的钛(质量分数为0.01%~0.02%),让钛在高温下与氮优先结合,减少氮与铝、铌、钒的结合。 

  2、调整保护渣 

  选用新型高碱度、高黏度、高熔化温度的保护渣,设计保护渣碱度范围为0.95~1.10,黏度范围为0.85~1.10Pa?s,熔化温度范围为1200~1250℃,提高黏度的目的是在大规格圆坯(φ600mm以上)低拉速的情况下促进渣膜在铸坯表面的连续分布,通过保护渣的优化实现铸坯在结晶器内的均匀传热,防止铸坯表面出现局部过冷。 

  3、适当提高拉速 

  通过将拉速从0.23m/min提高到0.25m/min(提高约8.69%),使得铸坯进入矫直区的温度提高到900℃以上,避开该钢种的脆性温度区间750~900℃。 

  4、降低二冷区的冷却强度 

  通过优化二冷区配水系统,将比水量降低10%,改善铸坯出结晶器后的冷却环境,保证铸坯整体弱冷和均匀冷却。另外,通过降低二冷区强度也可提高过矫直区的温度,二冷比水量每降低0.01L/kg,其二冷区的表面温度约提高30℃,从而使得过矫直区时表面温度在900~920℃以上。 

  5、优化结晶器振动参数 

  提高拉速可实现结晶器振动频率的提高,通过高频低幅的振动,使得铸坯表面的振痕变浅,减少横向裂纹的萌生和扩展。 




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