棒材裂纹的成因及控制

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裂纹是棒材产品中常见的缺陷，引起裂纹缺陷的原因很多，最主要是有四种：棒材基

体内存在大量非金属夹杂物、表面脱碳、带状组织和硫化物夹杂。

1、夹杂物

棒材的裂纹处夹杂物主要为中间包耐火材料、硅铝酸盐及结晶器保护渣等复合夹杂。

措施：通过控制中间包内钢水过热度，优化吹氩工艺；采用保护浇注防止二次氧化、采用炉外精炼技术；防止中间包水口堵塞，减小结晶器液位的剧烈波动；严格保证浇铸制度，尽量避免敞浇，确保浇铸过程温度和拉速的稳定。

2、脱碳

钢中由脱碳引起的裂纹很容易发生在高碳及高锰钢中，热轧引起的脱碳带到后续工艺中很容易引起缺陷，奥氏体高碳高锰钢脱碳以后，表层组织变得不均匀。

措施：降低钢的加热温度以及在高温状态下停留的时间；必要时在加热炉中添加保护气体，防止钢坯的氧化;在炉体内加木炭，降低炉内O2和H2O的含量，减少脱碳；在钢坯表面涂一层防氧化材料，可有效避免脱碳。

3、带状组织

带状组织属于钢材内部缺陷，带状组织是由于合金元素的偏析形成的，常常在热轧低碳钢显微组织中出现，沿轧制方向平行排列，一条铁素体晶粒带与珠光体晶粒带相间分布。

措施：优化炼钢、连铸工艺，避免铸坯内枝晶偏析的产生。在连铸过程中可通过控制钢水过热度，适当降低浇铸温度；采用电磁搅拌打碎树枝晶，扩大等轴晶区；控制二冷区水量，水量不易过大，减小柱状晶区宽度；优化拉坯速度等措施，从坯料的源头避免带状组织的出现。

4、硫化物

通常会在裂缝处观察到一些球状夹杂物，硫化物与钢基体结合力较弱，当出现应力集中时，容易与基体分离产生裂纹源。

措施：优化脱硫手段，在变质剂当中添加适量的钛和钙，使硫含量降低及硫化物尺寸减小；优化连铸工艺，抑制硫偏析，使钢的性能更稳定；炼钢过程当中，在不断搅拌的同时保证充足的吹氩时间，使得夹杂物上浮。

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加热温度过高，引起的边部晶粒粗大，会导致棒材在弯曲时产生裂纹。