连铸非稳定状态生产时很难保证铸坯的质量,通过及时调整操作可以缓解生产波动带来的质量问题。对于生产时序的波动可以通过几炉钢的温度和拉速调节得到解决,对于钢水温度的波动,合金结构用钢的非稳定状态也是受温度的影响,除非温度变化过大,否则均应保持拉速恒定生产。另外,通过质量跟踪系统,或人为记录生产异常时的铸坯将其挑出去除,保证其他铸坯的质量。
1.二次冷却与铸坯产量和铸坯质量的影响
在其他工艺条件不变的情况下,二冷强度增加,拉速增大,则连铸机生产率提高,同时,二次冷却对铸坯质量也有重要的影响。
(1)内部裂纹。在二冷区,如果各段之间的冷却不均匀,就会导致铸坯表面温度呈现周期性的回升,回温引起的坯壳膨胀,当施加到凝固前沿的张应力超过钢的高温允许强度和临界应变时,铸坯表面和中心之间就会出现中间裂纹,而温度周期性变化会导致凝固壳发生反复相变,是铸坯皮下裂纹形成的原因。
(2)表面裂纹。由于二冷不当,矫直时铸坯表面温度低于900℃,刚好位于脆性区,再有其他相关质点在晶界析出降低钢的延性。因此,结构用钢也是在矫直力作用下,就会在振痕波谷处出现表面横向裂纹。
(3)铸坯鼓肚。如二次冷却太弱,铸坯表面温度过高,钢的高温强度太低,在钢水静压力作用下,凝固壳就会发生幅变而产生鼓肚。
(4)铸坯菱变。菱变起源于结晶器坯壳生长不均匀性;二冷区内铸坯四个面的非对称性冷却,造成某两个面比另外两个面冷却得更快;铸坯收缩时在冷面产生了沿对角线的张应力会加重铸坯扭曲;菱变现象在方坯连铸中尤为明显。因此,应从连铸机产量和铸坯质量这两个方面综合考虑,以确定合理的二冷制度。
2.降低中心碳偏析程度的措施
相比较而言,高碳钢由于加工、使用性能的要求,对中心碳偏析要求较高。但由于高碳钢的钢种特性。又特别容易引起中心碳偏析指数超标。因此,对高碳钢中心碳偏析的控制就显得特别重要。跟碳素结构用钢的含量还是存在很大的差异性的,在不同的结构用钢的碳含量也是存在很大的差异性。碳素结构用钢含碳量还是要高些。
一般来说,降低中心碳偏析的措施主要有以下几点:
(1)采取低过热度浇注,有利于增加中心等轴晶区宽度,减少选分结晶所造成的偏析。
(2)选择适当低的拉速。低的拉速可以使液相穴变得短而秃,有利于减少凝固搭桥,从而有效地改善V形偏析和中心偏析。
(3)采用电磁搅拌技术。通过搅拌打断树枝品及消除搭桥,增加中心等轴晶区,改善中心疏松和偏析。目前,一般选择M-EMS或(M+F)-EMS,这两种形式对改善中心偏析具有较好的效果。电磁技术的发展在中心和偏析上一般选择性的改善输与所提高。
(4)采用凝固末端强冷技术。强冷可以使铸坯凝固末端增大收缩量,对中心液相产生收缩压力,碳素结构用钢的元素也是占据一定的作用,防止中心富集溶质元素的液体向下流动,同时也使中心液相加快冷却而减少选分结晶。两方面对减轻中心偏析都会起积极作用。
(5)采用凝固末端轻压下技术。
(6)采用凝固末端连续锻压技术。即利用装有异形锻头的锻压装置对液相穴末端进行连续锻压。使凝固末端的固溶共存层合在一起、中心区富集溶质的液相向周围排放,从而消除铸坯中心宏观和半宏观偏析。
当然,对以上技术的选用要根据各生产厂具体情况和产品特点,而不是将所有先进技术都堆砌在一台连铸机上。同时,要特别注意对选用的不同技术之间工艺参数的确定应相互匹配,这样才能取得好的效果。
更多信息
请直接与弘超工作人员联系,联系电话: 0769-82621066,全国统一服务热线:400-699-1286)。
资料来源:弘超模具科技有限公司技术部