中心裂纹是内部裂纹的一种,它的形成是一个非常复杂的过程,由于铸坯中心液相穴的凝固前沿受到拉应力和拉应变作用,当拉应力超过凝固前沿钢的强度或拉应变超过某一临界值时,凝固前沿就会沿柱状晶开裂,从而形成中心裂纹。
中心裂纹具有如下两个主要特征:
(1)中心裂纹多出现在柱状晶区,而且经常出现在晶界上,而在等轴晶区几乎不出现。
(2)中心裂纹的产生通常伴随着严重的中心偏析线,其中S、P等元素含量较高,且有夹杂物富集。实际上中心裂纹的形成是连铸过程中力学因素和冶金性能综合作用的结果。
裂纹形成的温度区间:
内部裂纹形成于1410~1480℃之间;内部裂纹发生时的固相率在0.8~0.99之间;与该固相率区间对应的温度范围在零强度ZST和零延性温度ZDT间在该温度区间,凝固前沿为糊状区。
预防中心裂纹的措施:
1提高冷却水喷嘴质量,保证喷嘴安装精度,同时改善二冷水质,只有这样才能既保证足够的冷却强度又保证铸坯横向、纵向的均匀冷却,从而避免了“小钢锭结构”的出现。
2 在其它外界条件正常的情况下严格执行过热度与拉速匹配制度,不能人为地降低拉速。尽可能采用低过热度浇注,特别是品种钢的中包过热度应控制在15℃~25℃,同时可考虑在结晶器内均匀的加人高质量冷却剂来降低过热度,这是扩大等轴晶区缩小柱状晶区最有效的方法,从根本上避免中心裂纹的出现。
3 做好精炼重点调控工作,均匀钢水成分,将氧活度控制在适合的范围内,避免钢水脱氧不良,造成下流困难情况的发生。做好转炉脱磷和精炼炉脱硫工作,同时要保证钢水在精炼炉不出现回磷现象。
4 广泛采用新技术,有效地改善连铸坯的低倍组织结构,缩小铸坯中的柱状晶区,扩大中心等轴晶区,从根本上消除中心裂纹。
5 确保结晶器、扇形段和辊子的精确对中,并控制好夹辊间距,避免辊缝超标;同时,二冷区铸坯表面温度不能太高以提高钢的高温强度,这样就会避免鼓肚的出现,消除中心偏析,从而达到消除中心裂纹的目的。
6 在结晶器内加入形核剂,以增加结晶核心来扩大等轴晶区,减少柱状晶形成的几率。
7 加强职工技能培训和技术大比武,严格标准化操作,全面提高职工技能操作水平。
——本文摘自论文文献综述