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鋼材的連鑄非穩(wěn)定狀態(tài)生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量控制受那些因素的影響？

連鑄非穩(wěn)定狀態(tài)生產(chǎn)時(shí)很難保證鑄坯的質(zhì)量，通過(guò)及時(shí)調(diào)整操作可以緩解生產(chǎn)波動(dòng)帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于生產(chǎn)時(shí)序的波動(dòng)可以通過(guò)幾爐鋼的溫度和拉速調(diào)節(jié)得到解決，對(duì)于鋼水溫度的波動(dòng)，合金結(jié)構(gòu)用鋼的非穩(wěn)定狀態(tài)也是受溫度的影響，除非溫度變化過(guò)大，否則均應(yīng)保持拉速恒定生產(chǎn)。另外，通過(guò)質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，或人為記錄生產(chǎn)異常時(shí)的鑄坯將其挑出去除，保證其他鑄坯的質(zhì)量。
1.二次冷卻與鑄坯產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的影響
在其他工藝條件不變的情況下，二冷強(qiáng)度增加，拉速增大，則連鑄機(jī)生產(chǎn)率提高，同時(shí)，二次冷卻對(duì)鑄坯質(zhì)量也有重要的影響。
(1)內(nèi)部裂紋。在二冷區(qū)，如果各段之間的冷卻不均勻，就會(huì)導(dǎo)致鑄坯表面溫度呈現(xiàn)周期性的回升，回溫引起的坯殼膨脹，當(dāng)施加到凝固前沿的張應(yīng)力超過(guò)鋼的高溫允許強(qiáng)度和臨界應(yīng)變時(shí)，鑄坯表面和中心之間就會(huì)出現(xiàn)中間裂紋，而溫度周期性變化會(huì)導(dǎo)致凝固殼發(fā)生反復(fù)相變，是鑄坯皮下裂紋形成的原因。
(2)表面裂紋。由于二冷不當(dāng)，矯直時(shí)鑄坯表面溫度低于900℃，剛好位于脆性區(qū)，再有其他相關(guān)質(zhì)點(diǎn)在晶界析出降低鋼的延性。因此，結(jié)構(gòu)用鋼也是在矯直力作用下，就會(huì)在振痕波谷處出現(xiàn)表面橫向裂紋。
(3)鑄坯鼓肚。如二次冷卻太弱，鑄坯表面溫度過(guò)高，鋼的高溫強(qiáng)度太低，在鋼水靜壓力作用下，凝固殼就會(huì)發(fā)生幅變而產(chǎn)生鼓肚。
(4)鑄坯菱變。菱變起源于結(jié)晶器坯殼生長(zhǎng)不均勻性；二冷區(qū)內(nèi)鑄坯四個(gè)面的非對(duì)稱(chēng)性冷卻，造成某兩個(gè)面比另外兩個(gè)面冷卻得更快；鑄坯收縮時(shí)在冷面產(chǎn)生了沿對(duì)角線(xiàn)的張應(yīng)力會(huì)加重鑄坯扭曲；菱變現(xiàn)象在方坯連鑄中尤為明顯。因此，應(yīng)從連鑄機(jī)產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量這兩個(gè)方面綜合考慮，以確定合理的二冷制度。
2．降低中心碳偏析程度的措施
相比較而言，高碳鋼由于加工、使用性能的要求，對(duì)中心碳偏析要求較高。但由于高碳鋼的鋼種特性。又特別容易引起中心碳偏析指數(shù)超標(biāo)。因此，對(duì)高碳鋼中心碳偏析的控制就顯得特別重要。跟碳素結(jié)構(gòu)用鋼的含量還是存在很大的差異性的，在不同的結(jié)構(gòu)用鋼的碳含量也是存在很大的差異性。碳素結(jié)構(gòu)用鋼含碳量還是要高些。
一般來(lái)說(shuō)，降低中心碳偏析的措施主要有以下幾點(diǎn)：
(1)采取低過(guò)熱度澆注，有利于增加中心等軸晶區(qū)寬度，減少選分結(jié)晶所造成的偏析。
(2)選擇適當(dāng)?shù)偷睦?。低的拉速可以使液相穴變得短而禿，有利于減少凝固搭橋，從而有效地改善V形偏析和中心偏析。
(3)采用電磁攪拌技術(shù)。通過(guò)攪拌打斷樹(shù)枝品及消除搭橋，增加中心等軸晶區(qū)，改善中心疏松和偏析。目前，一般選擇M-EMS或(M+F)-EMS，這兩種形式對(duì)改善中心偏析具有較好的效果。電磁技術(shù)的發(fā)展在中心和偏析上一般選擇性的改善輸與所提高。
(4)采用凝固末端強(qiáng)冷技術(shù)。強(qiáng)冷可以使鑄坯凝固末端增大收縮量，對(duì)中心液相產(chǎn)生收縮壓力，碳素結(jié)構(gòu)用鋼的元素也是占據(jù)一定的作用，防止中心富集溶質(zhì)元素的液體向下流動(dòng)，同時(shí)也使中心液相加快冷卻而減少選分結(jié)晶。兩方面對(duì)減輕中心偏析都會(huì)起積極作用。
(5)采用凝固末端輕壓下技術(shù)。
(6)采用凝固末端連續(xù)鍛壓技術(shù)。即利用裝有異形鍛頭的鍛壓裝置對(duì)液相穴末端進(jìn)行連續(xù)鍛壓。使凝固末端的固溶共存層合在一起、中心區(qū)富集溶質(zhì)的液相向周?chē)欧?，從而消除鑄坯中心宏觀和半宏觀偏析。
當(dāng)然，對(duì)以上技術(shù)的選用要根據(jù)各生產(chǎn)廠具體情況和產(chǎn)品特點(diǎn)，而不是將所有先進(jìn)技術(shù)都堆砌在一臺(tái)連鑄機(jī)上。同時(shí)，要特別注意對(duì)選用的不同技術(shù)之間工藝參數(shù)的確定應(yīng)相互匹配，這樣才能取得好的效果。
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資料來(lái)源：弘超模具科技有限公司技術(shù)部
【 瀏覽次數(shù):52 】 【 加入時(shí)間:2012-10-16 15:17:56 】 【 關(guān)閉本頁(yè) 】