连铸板坯缺陷特征和图谱(梁健)

炼钢厂技术科2013-12-21连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱梁健一、连铸坯质量特征综述1、连铸坯质量定义和特征：所谓连铸坯质量是指的到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。对铸坯质量要求而言，主要有四项指标，即连铸坯几何形状、表面质量、内部组织致密性和钢的洁净性；而这些质量要求与连铸机本身设计，采取的工艺以及凝固特点密切相关。2、铸坯的检查和清理的意义：提高钢的质量,降低成本,加强产品市场的竞争力是企业追求的目标，生产无缺陷连铸坯以保证高附加值产品优良的性能是永恒的主题，连铸坯的裂纹和夹杂物所产生的缺陷可以说是影响产品质量的两大障碍，生产无缺陷或缺陷不足以影响产品质量的连铸坯,这是要努力达到的目标，而连铸坯裂纹和夹杂物所产生的缺陷是受设备、工艺、管理等多种因素制约的。因此设备、工艺和管理的现代化加上人的质量意识是提高产品质量的关键。二、火焰铸坯清理的注意事项1）一般对表面质量要求较高的钢种，铸坯清理的目的以检查铸坯表面和皮下质量为主，包括夹杂物、气泡、裂纹等分布情况，在清理检查的基础上提供铸坯的进一步处理（清除缺陷、决定铸坯表面质量级别、是否送机器去皮、决定钢种是否达到热送条件等）的意见。2）微合金钢如Nb、V微合金钢和包晶钢等容易产生角部横裂纹，往往位于铸坯振痕谷底，也需要用火焰清理才能发现。这方面也应引起足够重视。3）对于包晶钢、中碳钢等钢种，则以人工清理肉眼可见缺陷为主，包括铸坯常见的表面缺陷，如纵裂、角横裂、重接、凹陷、夹渣、毛刺等，以便尽量降低铸坯判废损失。不良的火焰清理的危害虽然火焰清理是检查和去除连铸坯表面缺陷的一个极好的方法。但是，这项操作的确需要掌握一定的技巧，一旦能够正确地操作可确保最终产品不产生额外的表面缺陷。连铸坯表面上的深槽、凸脊和界面必须平滑以确保清理操作本身不造成额外表面缺陷。如果采取了正确的操作，轧制表面通常不会产生与清理操作有关的缺陷。一个确保光滑过渡的良好操作是清理工作宽度要6倍于清理深度，如果没有采用正确的清理操作，那么缺陷会折叠，轧制后看起来像一条连续的划伤。中心裂纹【定义与特征】一般出现在板坯断面的1/2处，裂口呈锯齿状，长度有长有短，长时达坯宽的3/4,裂口宽一般较细，严重时达0.5--1.5mm。【鉴别与判定】用肉眼检查，因为板坯中心裂纹在轧制中不能焊合，轧制成的钢板其断面上会出现严重的分层缺陷，或在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷,有的在轧制中还会发生断带事故，这给成品材的轧制和使用带来严重威胁，所以必须切尺处理，不能送至下道工序轧制。三角区裂纹三角区定义：在板坯横截面上，以窄边为底，两底角为45℃的等角三角形范围内。【定义与特征】因该裂纹发生在宽面柱状晶与窄面柱状晶交汇的三角区部位故称为三角区裂纹，外观与中心裂纹相似，一般发生在距窄边30-50mm厚度的中心处，裂纹长10-60mm。裂口宽0.1一0.5mm，严重时两端贯穿。【鉴别与判定】对轻微的三角区裂纹冷检时先用小锤轻除氧化铁皮，近距离观察断面方可见到，轻微的三角区裂纹在轧制过程中一般可以焊合，不会对热轧簿板造成影响。当裂纹有开口度时就是严重的三角区裂纹将引起钢板开裂，须要精整切除直至裂纹消除，若无法消除则判为废坯。例如：3#铸机生产的SS400。气泡或气孔【定义与特征】接近表面的皮下气孔，有时候与表面连通，形成表面细孔，细小而密集的气孔，也叫针孔。一般发生在板坯窄面，头坯的头部，尾坯的尾部也时有发生。【鉴别与判定】气孔/针孔几乎是在所有铸坯上都常见的，也是最易被忽略的板坯缺陷，只有采取了正确的火焰清理处理，才能发现板坯上的皮下气泡和针状气孔。因为加热炉内铸坯皮下气泡表面被氧化，轧制过程不能焊合，产品形成裂纹，所以发现在板坯表面或横截面发现气孔或气泡，必须处理，但是如果窄面的气泡在单位范围内没有聚集，不是很深，一般情况下可以放过。纵裂【定义与特征】表面纵裂是板坯表面沿浇铸方向的裂纹，大多出现在板坯宽面的中间段，由于缺陷裂口较宽（2—5mm）而且裂口内通常无填充熔渣，因而在板坯上呈现一条十分明显的裂纹，深度一般为8—15mm，严重时达到50—200mm,且左右交错，但大多呈连续条状裂纹，长达0.4—1.5m。【鉴别与判定】用肉眼观察，不用火焰清理就能辨别的垂直于振痕的裂纹，是一种严重的表面缺陷会影响轧制产品质量，所以对裂纹处必须处理。如果裂纹较浅，用火焰清理，如果裂纹深度超过标准规定，则做切尺或报废处理。横裂纹（角裂）【定义与特征】表面横裂是板坯表面横向产生的裂纹，一般发生在振痕的波谷处，通常是隐藏看不见的，裂纹位于铁素体网状区，而网状区正是初生奥氏结晶界，晶界处有AlN和Nb（CN）的沉淀。【鉴别与判定】用肉眼检查，不用火焰清理，或者清理1—2mm就可以看到的平行于振痕的裂纹，是一种严重的表面缺陷会影响轧制产品质量，所以对裂纹处必须处理。如裂纹较浅，进行火焰清理，如裂纹深度超过标准规定，则做改尺或报废处理。边裂（角部纵裂）【定义与特征】角部纵裂是板坯靠近角部处有沿浇铸方向的连续或者间断的裂纹。【鉴别与判定】据现在的经验，该缺陷必须经过火焰清理才能发现，对裂纹处必须处理。如果裂纹较浅，用火焰清理，如果裂纹深度超过标准规定，则做切尺或报废处理。划痕【定义与特征】常出现在板坯宽面，轻微划痕深1—2mm，沿浇铸方向间断出现，严重时深达4—6mm，且常为连续贯通的划痕。【鉴别与判定】用肉眼观察，不用火焰清理能辨别的垂直与板坯的划痕，用火焰清理枪进行圆滑处理。夹杂（翘皮）一般产生于各台铸机由于快换水口和由于设备和生产节奏导致降速波动较大的异常坯，缺陷类似于划痕轧制后的缺陷，但不同的是划痕产生的缺陷比夹杂或“翘皮”缺陷要有规则。目前产生此缺陷的铸坯都是清理二肋和扒皮出库的。凹陷【定义与特征】凹陷就是板坯表面向内的凹入。【鉴别与判定】凹陷一般位于尾部，呈现是大面积不规则凹陷，凹陷部位由边缘向内逐渐加深，最深可达40mm，凹陷坑大小不一，用测量工具测量凹陷量，如果超出标准，必须切尺。表面夹渣【定义与特征】该缺陷为小颗粒渣痂，无规则的分布在铸坯表面，主要发生在第一块铸坯头部，铸坯表皮下2-10mm镶嵌有大块的渣子，区间在1.5m的长度上，其它部位表面夹渣尚属少见，铸坯表面夹渣，若不及时清除，往往会造成成品的表面缺陷。【鉴别与判定】按标准检查铸坯头部，如有轻微少量的表面夹渣可采用火焰枪清除干净，若无法清除干净，可将该部分切除。接痕（粘结）【定义与特征】接痕是在板坯表面呈现横向不连续性，有较宽的铸波，有着明显的不能焊合的痕迹。【鉴别与判定】用肉眼检查，这种缺陷非常明显，必须切尺或判废。重皮【定义与特征】一般在表面形成一层不规则的重皮，其面积大小不一，厚度不等，覆盖在宽面或者窄面，一般出现的几率很小。【鉴别与判定】用肉眼检查，这种缺陷非常明显，必须切尺或判废。毛刺和熔渣（切割镏）【定义与特征】毛刺和切割熔渣是在板坯切割端面上，下表面粘着的切割熔渣和被融化的金属，上表面被称为切割熔渣，下表面为毛刺。【鉴别与判定】用肉眼检查，这种缺陷非常明显，必须敲打下去，必要的话用火焰枪清理。