45钢连铸矩形坯角裂分析与控制

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在矩形坯连铸过程中，角裂是常见的缺陷，角裂以及角裂引起的漏钢会严重影响铸坯质量和铸机的生产水平。北京科技大学冶金与生态工程学院通过对某钢厂45钢连铸矩形坯角裂基本特征的分析，认为角裂在结晶器内已经形成。若角部传热过快，角部收缩量大且坯壳厚度远大于面部，在角部附近产生拉应力。随着铸坯进一步冷却产生鼓肚，坯壳表面鼓肚将使相邻的角部附近的凝固前沿产生拉应力。而且传热不均匀还会使坯壳产生菱变，菱变铸坯的钝角部位将承受拉应力。而在固相线温度附近，钢所能承受的拉应变只有0.2%～0.3%，当变形超过此值时就会形成裂纹。所以，角裂产生的内在根本原因是结晶器内传热不均匀。

钢水成分，特别是P、S极易在晶界产生偏析，导致晶界脆化，从而降低钢的高温韧性。w(Mn)/w(S)值对角裂也有影响，如果钢中w(Mn)/w(S)值低，析出物则为低熔点的FeS(熔点989℃)，分布在晶界，引起晶间脆性。除此之外，钢水过热度，拉坯速度以及结晶器铜管锥度都对角裂有一定影响。通过分析得出以下几点结论：1）合适的结晶器铜管锥度是避免矩形坯角裂产生的关键因素。2）科学以及稳定的工艺标准可以有效地减少矩形坯角裂的产生，如合适的过热度、拉速、钢中P、S含量及w(Mn)/w(S)值等。3）通过改善钢水质量、加强工艺控制、优化结晶器铜管锥度等措施，能使角裂得到有效控制，基本消除1.0级(含)以上的角裂。