鑄坯在彎曲、矯直或輥子壓力的作用下,在正在凝固的,非常脆弱的固液交界面產(chǎn)生的裂紋,叫內(nèi)部裂紋。這種裂紋可通過鑄坯試樣的酸浸和硫印試驗顯示,嚴(yán)重的用肉眼就可觀察到。方矩管內(nèi)部裂紋可分為以下幾種:
(一)對角線裂紋:方坯橫斷面沿對角線方向產(chǎn)生的裂紋。這是二次冷卻不均勻,使鑄坯發(fā)生扭曲所致。防止鑄坯菱變可消除這種裂紋;
(二)中心線裂紋:在板坯橫斷面中心可風(fēng)的縫隙,并伴隨有正偏析,它是由凝固末期鑄坯鼓肚造成的;
(三)角部裂紋:是由于結(jié)晶器冷卻不均勻所產(chǎn)生的變形應(yīng)力,作用在方矩管鑄坯角部附近而產(chǎn)生的。如盡量使結(jié)晶器內(nèi)均勻冷卻,就可防止這種裂紋;
(四)壓下裂紋:是由于拉輥壓力過大,在凝固的鑄坯固液兩相區(qū)產(chǎn)生的。這種裂紋可采用油壓控制拉輥機構(gòu)或設(shè)置限位墊塊等措施,就可防止;
(五)星狀裂紋:方坯橫斷面中心裂紋呈放射狀。鑄坯在二次冷卻區(qū)冷卻太強,隨后溫度回升而引起凝固層鼓脹,使鑄坯中心粘稠區(qū)受到拉應(yīng)力而破壞所致;
(六)矯直裂紋:是帶液芯的鑄坯在進行矯直時,受到的變形超過了所允許的變形率造成的,這種裂紋,可采用多點彎曲矯直和壓縮澆鑄技術(shù)來消除;
(七)中間裂紋:主要是由于鑄坯通過二次冷卻區(qū)時冷卻不均勻,溫度回升大而產(chǎn)生的熱應(yīng)力造成的;
(八)皮下裂紋:離方矩管表面3-10mm范圍內(nèi)的細小裂紋,主要是由于鑄坯表層溫度反復(fù)變化而發(fā)生多次相變,裂紋沿兩種組織交界面擴展而形成的。
要改善方矩管鑄坯內(nèi)部裂紋問題,我們應(yīng)從以下三點著手:
一、最大形變量:最大形變量越大,對鑄坯連鑄連軋越有利,但同時導(dǎo)致鑄坯產(chǎn)生內(nèi)裂紋的危險性增大。對于不同的冶金條件,如何確保不產(chǎn)生內(nèi)裂紋的情況下最大限度提高生產(chǎn)率、獲得最佳的最大變形量等問題有待深入研究解決。
二、壓下量的分配。鑄坯距離結(jié)晶器近的區(qū)段其凝殼較薄,在相同的變形率條件下,允許的壓下量可以較大,且由于坯殼的溫度較高,對于抑制應(yīng)變和應(yīng)力的積累較有利,因此在液芯壓下的前期應(yīng)采用較大的壓縮速率。在液芯壓下的后期,由于凝殼厚,凝固前沿的應(yīng)變較大,同時由于鑄坯溫度降低,對于抑制應(yīng)變和應(yīng)力的積累不利,所以應(yīng)采用較小的壓縮速率。
三、單輥壓下量。對帶液芯的鑄坯來說,由于溫度很高,方矩管坯殼強度低,特別是在坯殼的凝固前沿處的強度和塑性都很低。在這個區(qū)域內(nèi)很容易因坯殼受力變形而在枝晶間的切口處形成裂紋。當(dāng)這些裂紋被殘余的鋼液充填后,由于偏析的作用會增加晶界的脆性,使裂紋繼續(xù)擴展,最終在鑄坯中形成內(nèi)裂。因此帶液芯的鑄坯在二冷區(qū)運行過程中應(yīng)盡量避免發(fā)生較大的變形,將變形限制在允許的范圍內(nèi)。 |