王新华-鞍钢621无缺陷板坯连铸技术课件

无缺陷板坯连铸技术王新华北京科技大学冶金学院.1无缺陷板坯连铸技术王新华.1连铸板坯表面裂纹防止技术中碳钢（C：0.09－0.18％）；低合金钢；微合金化钢。表面纵裂纹；表面横裂纹、角横裂纹；内部裂纹、中心偏析等）。主要缺陷：主要钢类：.2连铸板坯表面裂纹防止技术中碳钢（C：0.09－0.18％）；表面纵裂纹成因及防止对策板坯表面中心部发生最多；长度30mm－10m；深度2－70mm；铸坯“黑皮”状态即容易发现；亚包晶成分钢铸坯纵裂纹发生率高。热轧钢板连铸板坯.3表面纵裂纹成因及防止对策板坯表面中心部发生最多；热轧钢板连铸亚包晶钢板坯表面纵裂纹日本钢管技报，1982，No.93.4亚包晶钢板坯表面纵裂纹日本钢管技报，1982，No.93.4纵裂纹是在结晶器内产生的纵裂纹表面附近断口照片裂纹开口表面覆盖有液态保护渣膜。.5纵裂纹是在结晶器内产生的纵裂纹表面附近断口照片裂纹开口表面覆粗大纵裂纹距表面一定距离处断口裂纹表面覆盖的保护渣量减少。.6粗大纵裂纹距表面一定距离处断口裂纹表面覆盖的保护渣量减少。.裂纹表面覆盖的保护渣量很少。粗大纵裂纹末端断口表面照片纵裂纹是在二冷区扩展成缺陷的.7裂纹表面覆盖的保护渣量很少。粗大纵裂纹末端断口表面照片纵裂纹防止纵裂纹缺陷的关键在结晶器内（一冷）防止裂纹生成；在二冷区防止裂纹扩展为缺陷。.8防止纵裂纹缺陷的关键在结晶器内（一冷）防止裂纹生成；.8纵裂纹是在弯月面附近产生的新日铁佐伯毅等[1]的研究[1]铁と钢，68(1982)，1773.9纵裂纹是在弯月面附近产生的新日铁佐伯毅等[1]的研究[1].10.10裂纹与坯壳均匀性纵裂纹总是发生在厚薄不均匀坯壳中较薄坯壳表面；初生坯壳如厚薄不均匀，在较薄的坯壳处便形成应力集中；应力超过坯壳强度时，即导致纵裂纹的产生。佐伯毅，铁と钢，68(1982)，1773.11裂纹与坯壳均匀性纵裂纹总是发生在厚薄不均匀坯壳中较薄坯壳表面凝固迟缓凝固迟缓程度超过10％，纵裂纹显著增加。.12凝固迟缓凝固迟缓程度超过10％，纵裂纹显著增加。.12亚包晶钢铸坯纵裂纹的主要原因亚包晶钢凝固过程发生L+γ→α相变，产生0.38％的体积收缩；铸坯与结晶器壁之间产生空隙，空隙处传热速率降低；局部凝固迟缓，造成坯壳厚度不均匀；应力下裂纹在凝固壳薄弱处产生。.13亚包晶钢铸坯纵裂纹的主要原因亚包晶钢凝固过程发生L+γ→α相.14.14不均匀凝固随冷却速率增加而提高住友金属杉谷泰夫等的实验：铁と钢，67(1981)，1508.15不均匀凝固随冷却速率增加而提高住友金属杉谷泰夫等的实验：铁と不同冷却速率下坯壳形貌.16不同冷却速率下坯壳形貌.16.17.17产生纵裂纹的最大临界热流.18产生纵裂纹的最大临界热流.18防止铸坯表面纵裂纹关键结晶器均匀缓冷减少坯壳不均匀性；二冷弱冷防止裂纹扩展。保护渣均匀流入；采用较高结晶温度保护渣；液面波动控制；适当控制拉速；Mn/S比；气水二冷；二冷自动控制。关键：采取的对策：.19防止铸坯表面纵裂纹关键结晶器均匀缓冷减少坯壳不均匀性；保护渣.20.20保护渣对防止纵裂纹具有重要作用液态保护渣膜：0.1－0.2mm厚，在固态渣膜与铸坯之间起润滑作用;固态结晶相保护渣膜：0.5－1.5mm厚，随结晶器运动；固态玻璃相保护渣膜：0.5－0.6mm厚，开浇渣成分，与结晶器壁结合紧密，随结晶器运动。.21保护渣对防止纵裂纹具有重要作用液态保护渣膜：0.1－0.2趋势：提高保护渣结晶温度提高保护渣碱度，增加固态结晶相保护渣层比率。.22趋势：提高保护渣结晶温度提高保护渣碱度，增.22增加结晶相比率的作用增加晶界热阻；晶界产生裂纹增加热阻；减弱玻璃相的辐射传热。.23增加结晶相比率的作用增加晶界热阻；.23NKK福山厂浇铸中碳钢采用的保护渣.24NKK福山厂浇铸中碳钢采用的保护渣.24铸坯－结晶器壁间保护渣均匀流入保护渣物性(粘度、熔化温度、熔速)；钢水表面液渣层高度；拉速、振动参数等。.25铸坯－结晶器壁间保护渣均匀流入保护渣物性(粘度、熔化温度、熔保护渣流入不足或流入过剩，均会造成坯壳不均匀，引发纵裂纹产生。流入过剩引起的纵裂纹流入不足引起的纵裂纹.26保护渣流入不足或流入过剩，均会造成坯壳不均匀，引发纵裂纹产生流入过剩的原因保护渣粘度偏低；钢水表面液渣层过厚；拉速偏低。.27流入过剩的原因保护渣粘度偏低；.27流入不足的原因保护渣粘度偏高；钢水表面液渣层过薄；拉速偏高；钢水表面供热不足。.28流入不足的原因保护渣粘度偏高；.28减少结晶器钢水液面波动T.Ueda,etal.,铁と钢,67(1981),P1236.29减少结晶器钢水液面波动T.Ueda,etal.,铁と浸入式水口尺寸、夹角、埋入深度浸入式水口流出的钢水如向上分流过强，会造成表面波动过大，引起的卷渣等。浸入式水口流出的钢水如向上分流过小，表面供热不足，会造成保护渣熔化不良、保护渣流入不均匀，容易产生纵裂纹缺陷。.30浸入式水口尺寸、夹角、埋入深度浸入式水口流出的钢水如向上分流二冷采用弱冷合理的温度控制模式，避开脆性温度区；采用气水冷却；减少比水量。不同碳含量钢铸坯试样面缩率随温度的变化.31二冷采用弱冷合理的温度控制模式，避开脆性温度区；不同碳含量钢微合金化钢铸坯高温延塑性.32微合金化钢铸坯高温延塑性.32铸坯表面温度应避开脆性温度区.33铸坯表面温度应避开脆性温度区.33铸坯表面温度控制.34铸坯表面温度控制.34微合金化钢连铸板坯横裂纹、角横裂纹的成因及防止对策采用控轧控冷工艺，轧制过程含铌、钒、钛微合金化钢中析出的微细氮化物、碳氮化物能够细化钢的组织，并对钢起到沉淀强化的作用，得到高强度、良好韧性的钢材。.35微合金化钢连铸板坯横裂纹、角横裂纹的成因及防止对策采用控轧控主要微合金化钢类管线钢；高强度结构钢板；造船板；容器板等。高强度钢板：管线钢：.36主要微合金化钢类管线钢；高强度钢板：管线钢：.36表面横裂纹主要发生在铸坯表面振痕波谷处；多发生在铸坯内弧侧；长度50－200mm，深度2－3mm；铸坯“黑皮”状态不易发现。裂纹沿晶界扩展延伸。.37表面横裂纹主要发生在铸坯表面振痕波谷处；.37裂纹形貌.38裂纹形貌.38角横裂纹发生在铸坯角部振痕底部；长度5－20mm；深度≤5mm；铸坯“黑皮”状态不易发现。.39角横裂纹发生在铸坯角部振痕底部；.39横裂纹、角横裂纹的成因振痕(缺口效应、杂质富集)；结晶器内摩擦力等应力；氮化物、碳氮化物析出造成钢脆化；二冷温度控制模式不当，铸坯表面或角部温度进入脆性温度区；矫直应力。.40横裂纹、角横裂纹的成因振痕(缺口效应、杂质富集)；.40振痕的影响.41振痕的影响.41振痕的形成.42振痕的形成.42影响振痕深度、曲率半径的因素振动负滑脱时间；振动频率；振幅；保护渣流动性；拉速。.43影响振痕深度、曲率半径的因素振动负滑脱时间；.43结晶器振动频率对振痕深度的影响.44结晶器振动频率对振痕深度的影响.44不同振痕形貌照片.45不同振痕形貌照片.45.46.46振动频率对振痕形貌的影响.47振动频率对振痕形貌的影响.47TheSumitomoSearch,1984,No.29,p1.48TheSumitomoSearch,1984,No.连铸过程含Nb、V、Ti微合金化钢中碳、

氮化物析出及钢的延塑性能降低.49连铸过程含Nb、V、Ti微合金化钢中碳、

氮化物析出及钢的延钢中碳、氮化物析出热力学分析.50钢中碳、氮化物析出热.50假定钢中[Al]、[Nb]、[V]含量均为0.02％，[N]含量为0.005％，钢中析出物活度为1，则平衡条件下各析出物开始析出的温度分别为：AlN: 1059℃NbN: 1029℃NbC0.7： 1032℃NbC0.7N0.2： 1081℃VN： 882℃VC0.7： 678℃.51假定钢中[Al]、[Nb]、[V]含量均为0.02％，[N]高温下析出的粗大块状析出物仅在含钛微合金化钢试样中观察到；尺寸多在80nm以上；EDS分析和电子衍射分析确定其为TiN；由于粗大并在钢中零散分布，对铸坯延性影响不大.52高温下析出的粗大块状析出物仅在含钛微合金化钢试样中观察到；.球状析出物只含铌微合金化钢铸坯试样中仅存在此类析出物；高温下较大，多在70～100nm之间，EDS分析表明为铌的析出物；随温度的降低析出物尺寸减小，在900～850℃间平均尺寸仅为10～15nm；。.53球状析出物只含铌微合金化钢铸坯试样中仅存在此类析出物；.53900℃左右析出的微细析出物随温度降低钢中析出物尺寸减小；在900℃左右变形试样中观察到大量10～20nm的球形或立方形微细析出物；在900℃左右含钛钢中也会析出微细的碳、氮化物，造成钢的脆化。.54900℃左右析出的微细析出物随温度降低钢中析出物尺寸减小；.除采用长时间保温方法能够观察到Al、V的碳、氮化物外，通常条件下很难观察到AlN、VN等，表明其析出温度很低。铌的碳、氮化物析出“C曲线”.55除采用长时间保温方法能够观察到Al、V的碳、氮化物外，通常条AlN、NbCN、VN等在奥氏体晶界析出降低

钢延塑性的原因：I微细碳、氮化物在γ晶界析出，晶界发生滑移，应力作用下，晶界三重点产生楔形裂纹。.56AlN、NbCN、VN等在奥氏体晶界析出降低

钢延塑性的原因II微细析出物在晶界析出，增加了晶界的脆性，应力作用下，沿晶界产生空洞，空洞聚合发展造成开裂。.57II微细析出物在晶界析出，增加了晶界的脆性，应.57III晶界处的微细析出物抑制了动态再结晶的进行。高温变形过程钢的再结晶：

静态再结晶；

动态再结晶。在达到最大应力p后，钢出现软化，在应力不再增加的情况下可以继续变形。一般认为，在略低于与最大应力相对应的应变p处，动态再结晶开始发生，在s处形成较完全的再结晶组织。动态再结晶与变形温度和应变速率有关，高的变形温度和低的应变速率有利于动态再结晶的进行。.58III晶界处的微细析出物抑制了动态再结晶的高温变形过程钢的.59.59将微合金化钢分为三类含碳较低的微合金化钢钢种（绝大多数管线钢、较低强度的含Nb、Ti钢）；含较高碳（C≥0.10%）的微合金化钢；含较高V的微合金化钢。.60将微合金化钢分为三类含碳较低的微合金化钢钢种（绝大多数管线钢二冷模式1（强冷）.61二冷模式1（强冷）.61二冷模式2（弱冷）.62二冷模式2（弱冷）.62采用较强的冷却，从低温侧避开钢的脆性温度区。住友金属鹿岛厂结果.63采用较强的冷却，从低温侧避开钢的脆性温度区。住友金属鹿.63神户制钢加古川厂采用强冷减少横裂纹.64神户制钢加古川厂采用强冷减少横裂纹.64.65.65采用较弱的冷却，从高温侧避开钢的脆性温度区。川崎水岛厂原采用Y方式，后改用Z方式。.66采用较弱的冷却，从高温侧避开钢的脆性川崎水岛厂原采用.美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金化钢原采用的二冷温度模式.67美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金.美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金化钢后采用的二冷温度模式采用这一冷却模式，除拉速低于0.55m/min非正常时出现部分角横裂缺陷外，在正常操作条件下已基本消除了含铌、钒高碳钢铸坯的横裂纹缺陷。.68美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金采铸机设备状况对横裂纹、角横裂纹影响S.Forrest,etal.,StelcoInc..69铸机设备状况对横裂纹、角横裂纹影响S.Forrest,e铸机辊列对弧精度对角横裂纹影响.70铸机辊列对弧精度.70防止内部缺陷技术非金属夹杂物；裂纹；疏松；偏析。.71防止内部缺陷技术非金属夹杂物；.71内部裂纹的形成由于鼓肚、矫直等变形，铸坯凝固前沿经受拉应力；凝固前沿的拉应变超过了其抵抗裂纹产生的临界应变量；凝固前沿沿枝晶界面开裂，形成内部裂纹。.72内部裂纹的形成由于鼓肚、矫直等变形，铸坯凝固前沿经受拉应力；内部裂纹产生的临界应变.73内部裂纹产生的临界应变.73Yamanaka研究结果([C]：0.15％，Mn：0.65%).74Yamanaka研究结果([C]：0.15％，Mn：0.65局部熔化弯曲试验得出的临界因变量小钢锭弯曲试验得出的临界因变量.75局部熔化弯曲试验得出的临界因变量小钢锭弯曲试验得出的临界因变不同碳含量钢生成内部裂纹的临界因变量.76不同碳含量钢生成内部裂纹的临界因变量.76中间裂纹的成因铸坯在夹辊之间运行时，发生过量的鼓肚，坯壳内表面(凝固前沿)经受压应力；鼓肚后的坯壳进入下一对夹辊，表面鼓肚被压回，凝固前沿经受拉应力；拉应力超过凝固前沿所能经受的临界应变时，形成裂纹。.77中间裂纹的成因铸坯在夹辊之间运行时，发生过量的鼓肚，坯壳内表矫直应变过大也

会造成中间裂纹.78矫直应变过大也

会造成中间裂纹.78防止中间裂纹的对策提高铸机设备精度（开口度、对弧）；降低钢水[S]、[O]含量；多点矫直；增强冷却。.79防止中间裂纹的对策提高铸机设备精度（开口度、对弧）；.79.80.80中心裂纹和三角区裂纹的成因凝固终点上方铸坯发生过量鼓肚；凝固终点或刚结束凝固部位被拉开；由于裂纹开口小，上方钢水不能补充，因而形成裂纹。.81中心裂纹和三角区裂纹的成因凝固终点上方铸坯发生过量鼓肚；.8某钢厂板坯中心裂纹与三角区裂纹研究三角区裂纹绝大多数始于铸坯两侧距窄边50mm左右处；在三处位置，即1/2宽度处和两侧距中心500mm左右处生成中心裂纹。裂纹呈规律性分布.82某钢厂板坯中心裂纹与三角区裂纹研究三角区裂纹绝大多数始于铸坯沿宽度方向冷却严重不均匀.83沿宽度方向冷却严重不均匀.83铸机夹辊开口度测定结果.84铸机夹辊开口度测定结果.84裂纹形成机理在凝固最后阶段，与表面高温度区相对应的铸坯中心尚有部分钢液未凝固；与表面较低温度区相对应的铸坯中心已基本凝固，但尚不具备足够的强度和延性抵抗变形；如夹辊开口度过大，铸坯内部液相压力会使坯壳膨胀，将相邻处刚结束凝固部分拉开；由于开裂小，钢水不能流入补充，因此形成裂纹；与表面高温区对应的铸坯中心处，由于钢水能够补充，因此不会形成裂纹。.85裂纹形成机理在凝固最后阶段，与表面高温度区相对应的铸坯中心采取的对策提高二冷强度；凝固终点附近增强冷却，改善沿宽度方向冷却均匀性；严格开口度管理。.86采取的对策提高二冷强度；.86连铸板坯的偏析与防止对策非金属夹杂物；裂纹；疏松；偏析。.87连铸板坯的偏析与防止对策非金属夹杂物；.87显微偏析(树枝偏析)溶质元素的分配系数K；冷却速度；元素在固相中扩散速度显微偏析一般可以在随后轧钢加热过程消除.88显微偏析(树枝偏析)溶质元素的分配系数K；显微偏析一般可以各元素的分配系数.89各元素的分配系数.89宏观偏析.90宏观偏析.90.91.91中心偏析形成机理显微偏析造成的剩余钢液杂质含量富集；凝固最后阶段收缩引起的钢水流动；夹辊开口、对弧、对中误差造成铸坯鼓肚引起的钢水流动。.92中心偏析形成机理显微偏析造成的剩余钢液杂质含量富集；.92影响中心偏析的因素钢液化学成分（C、S、P、O）；钢水过热度；拉速；冷却强度；铸机精度；铸坯凝固组织；铸坯尺寸。.93影响中心偏析的因素钢液化学成分（C、S、P、O）；.93防止中心偏析的对策提高钢水纯净度；降低过热度；控制拉速；增加二冷强度；采用小径密排导辊；采用电磁搅拌；采用轻压下。.94防止中心偏析的对策提高钢水纯净度；.94轻压下技术中心偏析是铸坯最后凝固阶段由于凝固收缩引起的钢水流动造成的；提高纯净度、降低过热度、采用电磁搅拌等措施无法从根本上消除中心偏析的发生。.95轻压下技术中心偏析是铸坯最后凝固阶段由于凝固收缩引起的钢水流轻压下技术将凝固终点附近辊列的收缩度由常规的0.2mm/m左右增加到0.8-1.4mm/m，以补偿钢水凝固造成的收缩，消除由此引起的钢水流动，使中心偏析显著减轻。.96轻压下技术将凝固终点附近辊列的.96新日铁君津厂2＃板坯铸机轻压下示意图.97新日铁君津厂2＃板坯铸机轻压下示意图.97压下段采用高刚性结构小径分节辊.98压下段采用高刚性结构小径分节辊.98压下位置.99压下位置.99轻压下开始位置的确定新日铁君津厂发现，V形偏析多在距中心8－10mm处出现；相当于凝固终点位置前2m；由此确定：轻压下开始的最佳位置为凝固终点前2米。.100轻压下开始位置的确定新日铁君津厂发现，V形偏析多在距中心8－轻压下结束位置轻压下应在液相穴末端结束；对应的凝固前沿固相率fs约为0.7。.101轻压下结束位置轻压下应在液相穴末端结束；.101压下量和压下速率.102压下量和压下速率.102NKK福山厂采用轻压下铸坯低倍照片无压下0.75mm/m1.2mm/m.103NKK福山厂采用轻压下铸坯低倍照片无压下君津厂压下速率与偏析指数的关系.104君津厂压下速率与偏析指数的关系.104轻压下的使用效果(NKK)无压下压下量0.75mm/m压下量1.2mm/m.105轻压下的使用效果(NKK)无压下.105感谢！敬请批评指正！.106感谢！敬请批评指正！.106无缺陷板坯连铸技术王新华北京科技大学冶金学院.107无缺陷板坯连铸技术王新华.1连铸板坯表面裂纹防止技术中碳钢（C：0.09－0.18％）；低合金钢；微合金化钢。表面纵裂纹；表面横裂纹、角横裂纹；内部裂纹、中心偏析等）。主要缺陷：主要钢类：.108连铸板坯表面裂纹防止技术中碳钢（C：0.09－0.18％）；表面纵裂纹成因及防止对策板坯表面中心部发生最多；长度30mm－10m；深度2－70mm；铸坯“黑皮”状态即容易发现；亚包晶成分钢铸坯纵裂纹发生率高。热轧钢板连铸板坯.109表面纵裂纹成因及防止对策板坯表面中心部发生最多；热轧钢板连铸亚包晶钢板坯表面纵裂纹日本钢管技报，1982，No.93.110亚包晶钢板坯表面纵裂纹日本钢管技报，1982，No.93.4纵裂纹是在结晶器内产生的纵裂纹表面附近断口照片裂纹开口表面覆盖有液态保护渣膜。.111纵裂纹是在结晶器内产生的纵裂纹表面附近断口照片裂纹开口表面覆粗大纵裂纹距表面一定距离处断口裂纹表面覆盖的保护渣量减少。.112粗大纵裂纹距表面一定距离处断口裂纹表面覆盖的保护渣量减少。.裂纹表面覆盖的保护渣量很少。粗大纵裂纹末端断口表面照片纵裂纹是在二冷区扩展成缺陷的.113裂纹表面覆盖的保护渣量很少。粗大纵裂纹末端断口表面照片纵裂纹防止纵裂纹缺陷的关键在结晶器内（一冷）防止裂纹生成；在二冷区防止裂纹扩展为缺陷。.114防止纵裂纹缺陷的关键在结晶器内（一冷）防止裂纹生成；.8纵裂纹是在弯月面附近产生的新日铁佐伯毅等[1]的研究[1]铁と钢，68(1982)，1773.115纵裂纹是在弯月面附近产生的新日铁佐伯毅等[1]的研究[1].116.10裂纹与坯壳均匀性纵裂纹总是发生在厚薄不均匀坯壳中较薄坯壳表面；初生坯壳如厚薄不均匀，在较薄的坯壳处便形成应力集中；应力超过坯壳强度时，即导致纵裂纹的产生。佐伯毅，铁と钢，68(1982)，1773.117裂纹与坯壳均匀性纵裂纹总是发生在厚薄不均匀坯壳中较薄坯壳表面凝固迟缓凝固迟缓程度超过10％，纵裂纹显著增加。.118凝固迟缓凝固迟缓程度超过10％，纵裂纹显著增加。.12亚包晶钢铸坯纵裂纹的主要原因亚包晶钢凝固过程发生L+γ→α相变，产生0.38％的体积收缩；铸坯与结晶器壁之间产生空隙，空隙处传热速率降低；局部凝固迟缓，造成坯壳厚度不均匀；应力下裂纹在凝固壳薄弱处产生。.119亚包晶钢铸坯纵裂纹的主要原因亚包晶钢凝固过程发生L+γ→α相.120.14不均匀凝固随冷却速率增加而提高住友金属杉谷泰夫等的实验：铁と钢，67(1981)，1508.121不均匀凝固随冷却速率增加而提高住友金属杉谷泰夫等的实验：铁と不同冷却速率下坯壳形貌.122不同冷却速率下坯壳形貌.16.123.17产生纵裂纹的最大临界热流.124产生纵裂纹的最大临界热流.18防止铸坯表面纵裂纹关键结晶器均匀缓冷减少坯壳不均匀性；二冷弱冷防止裂纹扩展。保护渣均匀流入；采用较高结晶温度保护渣；液面波动控制；适当控制拉速；Mn/S比；气水二冷；二冷自动控制。关键：采取的对策：.125防止铸坯表面纵裂纹关键结晶器均匀缓冷减少坯壳不均匀性；保护渣.126.20保护渣对防止纵裂纹具有重要作用液态保护渣膜：0.1－0.2mm厚，在固态渣膜与铸坯之间起润滑作用;固态结晶相保护渣膜：0.5－1.5mm厚，随结晶器运动；固态玻璃相保护渣膜：0.5－0.6mm厚，开浇渣成分，与结晶器壁结合紧密，随结晶器运动。.127保护渣对防止纵裂纹具有重要作用液态保护渣膜：0.1－0.2趋势：提高保护渣结晶温度提高保护渣碱度，增加固态结晶相保护渣层比率。.128趋势：提高保护渣结晶温度提高保护渣碱度，增.22增加结晶相比率的作用增加晶界热阻；晶界产生裂纹增加热阻；减弱玻璃相的辐射传热。.129增加结晶相比率的作用增加晶界热阻；.23NKK福山厂浇铸中碳钢采用的保护渣.130NKK福山厂浇铸中碳钢采用的保护渣.24铸坯－结晶器壁间保护渣均匀流入保护渣物性(粘度、熔化温度、熔速)；钢水表面液渣层高度；拉速、振动参数等。.131铸坯－结晶器壁间保护渣均匀流入保护渣物性(粘度、熔化温度、熔保护渣流入不足或流入过剩，均会造成坯壳不均匀，引发纵裂纹产生。流入过剩引起的纵裂纹流入不足引起的纵裂纹.132保护渣流入不足或流入过剩，均会造成坯壳不均匀，引发纵裂纹产生流入过剩的原因保护渣粘度偏低；钢水表面液渣层过厚；拉速偏低。.133流入过剩的原因保护渣粘度偏低；.27流入不足的原因保护渣粘度偏高；钢水表面液渣层过薄；拉速偏高；钢水表面供热不足。.134流入不足的原因保护渣粘度偏高；.28减少结晶器钢水液面波动T.Ueda,etal.,铁と钢,67(1981),P1236.135减少结晶器钢水液面波动T.Ueda,etal.,铁と浸入式水口尺寸、夹角、埋入深度浸入式水口流出的钢水如向上分流过强，会造成表面波动过大，引起的卷渣等。浸入式水口流出的钢水如向上分流过小，表面供热不足，会造成保护渣熔化不良、保护渣流入不均匀，容易产生纵裂纹缺陷。.136浸入式水口尺寸、夹角、埋入深度浸入式水口流出的钢水如向上分流二冷采用弱冷合理的温度控制模式，避开脆性温度区；采用气水冷却；减少比水量。不同碳含量钢铸坯试样面缩率随温度的变化.137二冷采用弱冷合理的温度控制模式，避开脆性温度区；不同碳含量钢微合金化钢铸坯高温延塑性.138微合金化钢铸坯高温延塑性.32铸坯表面温度应避开脆性温度区.139铸坯表面温度应避开脆性温度区.33铸坯表面温度控制.140铸坯表面温度控制.34微合金化钢连铸板坯横裂纹、角横裂纹的成因及防止对策采用控轧控冷工艺，轧制过程含铌、钒、钛微合金化钢中析出的微细氮化物、碳氮化物能够细化钢的组织，并对钢起到沉淀强化的作用，得到高强度、良好韧性的钢材。.141微合金化钢连铸板坯横裂纹、角横裂纹的成因及防止对策采用控轧控主要微合金化钢类管线钢；高强度结构钢板；造船板；容器板等。高强度钢板：管线钢：.142主要微合金化钢类管线钢；高强度钢板：管线钢：.36表面横裂纹主要发生在铸坯表面振痕波谷处；多发生在铸坯内弧侧；长度50－200mm，深度2－3mm；铸坯“黑皮”状态不易发现。裂纹沿晶界扩展延伸。.143表面横裂纹主要发生在铸坯表面振痕波谷处；.37裂纹形貌.144裂纹形貌.38角横裂纹发生在铸坯角部振痕底部；长度5－20mm；深度≤5mm；铸坯“黑皮”状态不易发现。.145角横裂纹发生在铸坯角部振痕底部；.39横裂纹、角横裂纹的成因振痕(缺口效应、杂质富集)；结晶器内摩擦力等应力；氮化物、碳氮化物析出造成钢脆化；二冷温度控制模式不当，铸坯表面或角部温度进入脆性温度区；矫直应力。.146横裂纹、角横裂纹的成因振痕(缺口效应、杂质富集)；.40振痕的影响.147振痕的影响.41振痕的形成.148振痕的形成.42影响振痕深度、曲率半径的因素振动负滑脱时间；振动频率；振幅；保护渣流动性；拉速。.149影响振痕深度、曲率半径的因素振动负滑脱时间；.43结晶器振动频率对振痕深度的影响.150结晶器振动频率对振痕深度的影响.44不同振痕形貌照片.151不同振痕形貌照片.45.152.46振动频率对振痕形貌的影响.153振动频率对振痕形貌的影响.47TheSumitomoSearch,1984,No.29,p1.154TheSumitomoSearch,1984,No.连铸过程含Nb、V、Ti微合金化钢中碳、

氮化物析出及钢的延塑性能降低.155连铸过程含Nb、V、Ti微合金化钢中碳、

氮化物析出及钢的延钢中碳、氮化物析出热力学分析.156钢中碳、氮化物析出热.50假定钢中[Al]、[Nb]、[V]含量均为0.02％，[N]含量为0.005％，钢中析出物活度为1，则平衡条件下各析出物开始析出的温度分别为：AlN: 1059℃NbN: 1029℃NbC0.7： 1032℃NbC0.7N0.2： 1081℃VN： 882℃VC0.7： 678℃.157假定钢中[Al]、[Nb]、[V]含量均为0.02％，[N]高温下析出的粗大块状析出物仅在含钛微合金化钢试样中观察到；尺寸多在80nm以上；EDS分析和电子衍射分析确定其为TiN；由于粗大并在钢中零散分布，对铸坯延性影响不大.158高温下析出的粗大块状析出物仅在含钛微合金化钢试样中观察到；.球状析出物只含铌微合金化钢铸坯试样中仅存在此类析出物；高温下较大，多在70～100nm之间，EDS分析表明为铌的析出物；随温度的降低析出物尺寸减小，在900～850℃间平均尺寸仅为10～15nm；。.159球状析出物只含铌微合金化钢铸坯试样中仅存在此类析出物；.53900℃左右析出的微细析出物随温度降低钢中析出物尺寸减小；在900℃左右变形试样中观察到大量10～20nm的球形或立方形微细析出物；在900℃左右含钛钢中也会析出微细的碳、氮化物，造成钢的脆化。.160900℃左右析出的微细析出物随温度降低钢中析出物尺寸减小；.除采用长时间保温方法能够观察到Al、V的碳、氮化物外，通常条件下很难观察到AlN、VN等，表明其析出温度很低。铌的碳、氮化物析出“C曲线”.161除采用长时间保温方法能够观察到Al、V的碳、氮化物外，通常条AlN、NbCN、VN等在奥氏体晶界析出降低

钢延塑性的原因：I微细碳、氮化物在γ晶界析出，晶界发生滑移，应力作用下，晶界三重点产生楔形裂纹。.162AlN、NbCN、VN等在奥氏体晶界析出降低

钢延塑性的原因II微细析出物在晶界析出，增加了晶界的脆性，应力作用下，沿晶界产生空洞，空洞聚合发展造成开裂。.163II微细析出物在晶界析出，增加了晶界的脆性，应.57III晶界处的微细析出物抑制了动态再结晶的进行。高温变形过程钢的再结晶：

静态再结晶；

动态再结晶。在达到最大应力p后，钢出现软化，在应力不再增加的情况下可以继续变形。一般认为，在略低于与最大应力相对应的应变p处，动态再结晶开始发生，在s处形成较完全的再结晶组织。动态再结晶与变形温度和应变速率有关，高的变形温度和低的应变速率有利于动态再结晶的进行。.164III晶界处的微细析出物抑制了动态再结晶的高温变形过程钢的.165.59将微合金化钢分为三类含碳较低的微合金化钢钢种（绝大多数管线钢、较低强度的含Nb、Ti钢）；含较高碳（C≥0.10%）的微合金化钢；含较高V的微合金化钢。.166将微合金化钢分为三类含碳较低的微合金化钢钢种（绝大多数管线钢二冷模式1（强冷）.167二冷模式1（强冷）.61二冷模式2（弱冷）.168二冷模式2（弱冷）.62采用较强的冷却，从低温侧避开钢的脆性温度区。住友金属鹿岛厂结果.169采用较强的冷却，从低温侧避开钢的脆性温度区。住友金属鹿.63神户制钢加古川厂采用强冷减少横裂纹.170神户制钢加古川厂采用强冷减少横裂纹.64.171.65采用较弱的冷却，从高温侧避开钢的脆性温度区。川崎水岛厂原采用Y方式，后改用Z方式。.172采用较弱的冷却，从高温侧避开钢的脆性川崎水岛厂原采用.美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金化钢原采用的二冷温度模式.173美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金.美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金化钢后采用的二冷温度模式采用这一冷却模式，除拉速低于0.55m/min非正常时出现部分角横裂缺陷外，在正常操作条件下已基本消除了含铌、钒高碳钢铸坯的横裂纹缺陷。.174美国LTV公司的IndianaHarbor厂生产微合金采铸机设备状况对横裂纹、角横裂纹影响S.Forrest,etal.,StelcoInc..175铸机设备状况对横裂纹、角横裂纹影响S.Forrest,e铸机辊列对弧精度对角横裂纹影响.176铸机辊列对弧精度.70防止内部缺陷技术非金属夹杂物；裂纹；疏松；偏析。.177防止内部缺陷技术非金属夹杂物；.71内部裂纹的形成由于鼓肚、矫直等变形，铸坯凝固前沿经受拉应力；凝固前沿的拉应变超过了其抵抗裂纹产生的临界应变量；凝固前沿沿枝晶界面开裂，形成内部裂纹。.178内部裂纹的形成由于鼓肚、矫直等变形，铸坯凝固前沿经受拉应力；内部裂纹产生的临界应变.179内部裂纹产生的临界应变.73Yamanaka研究结果([C]：0.15％，Mn：0.65%).180Yamanaka研究结果([C]：0.15％，Mn：0.65局部熔化弯曲试验得出的临界因变量小钢锭弯曲试验得出的临界因变量.181局部熔化弯曲试验得出的临界因变量小钢锭弯曲试验得出的临界因变不同碳含量钢生成内部裂纹的临界因变量.182不同碳含量钢生成内部裂纹的临界因变量.76中间裂纹的成因铸坯在夹辊之间运行时，发生过量的鼓肚，坯壳内表面(凝固前沿)经受压应力；鼓肚后的坯壳进入下一对夹辊，表面鼓肚被压回，凝固前沿经受拉应力；拉应力超过凝固前沿所能经受的临界应变时，形成裂纹。.183中间裂纹的成因铸坯在夹辊之间运行时，发生过量的鼓肚，坯壳内表矫直应变过大也

会造成中间裂纹.184矫直应变过大也

会造成中间裂纹.78防止中间裂纹的对策提高铸机设备精度（开口度、对弧）；降低钢水[S]、[O]含量；多点矫直；增强冷却。.185防止中间裂纹的对策提高铸机设备精度（开口度、对弧）；.79.186.80中心裂纹和三角区裂纹的成因凝固终点上方铸坯发生过量鼓肚；凝固终点或刚结束凝固部位被拉开；由于裂纹开口小，上方钢水不能补充，因而形成裂纹。.187中心裂纹和三角区裂纹的成因凝固终点上方铸坯发生过量鼓肚；.8某钢厂板坯中心裂纹与三角区裂纹研究三角区裂纹绝大多数始于铸坯两侧距窄边50mm左右处；在三处位置，即1/2宽度处和两侧距中心500mm左右处生成中心裂纹。裂纹呈规律性分布.188某钢厂板坯中心裂纹与三角区裂纹研究三角区裂纹绝大多数始于铸坯沿宽度方向冷却严重不均匀.189沿宽度方向冷却严重不均匀.83铸机夹辊开口度测定结果.190铸机夹辊开口度测定结