高碳钢连轧坯表面缺陷分析

高碳钢连轧坯表面缺陷分析
高碳钢连轧坯表面缺陷分析

生产实践

高碳钢连轧坯表面缺陷分析

常桂华1,曹亚丹1,宁东2,郭大勇1,耿继双1

(1.鞍钢股份有限公司技术中心,辽宁鞍山114009;

2.鞍钢股份有限公司第一炼钢厂,辽宁鞍山114021)

摘要:通过对高碳钢的检验,分析了高碳钢连轧坯表面缺陷的类型和产生原因,主要有表面划伤和皮下气孔轧后缺陷两种类型。研究发现,连轧过程导板或导辊等设备有“挂腊”现

象、连轧辊存在表面磨损等缺陷是造成连轧坯表面划伤的原因,连轧坯的皮下气孔轧后缺陷是

由于连铸坯的皮下气孔缺陷引起的。在高碳钢钢坯连轧前必须对连轧设备的工作状态进行检

查,防止连轧坯表面划伤的产生。减轻连铸过程水口吹氩流量是减轻连铸坯皮下气孔缺陷的

一种措施,但减少吹氩量对连铸过程活跃保护渣层是不利的。建议在连铸过程进行结晶器电

磁搅拌,以减轻连轧大方坯皮下气孔缺陷,提高连轧坯表面质量。

关键词:高碳钢;表面划伤;皮下气孔

中图分类号:TF761 文献标识码:A 文章编号:1006-4613(2008)05-0045-03 Analysis on Surface Defects of Continuous Rolling B l oom of H igh Carbon Steel

Chang Gu i hua1,Cao Yadan1,N i n g D ong2,Guo Dayong1,Geng J ishuang1

(1.Technol ogy Center of Angang Steel Co.,L td.Anshan114009,

L iaoning,China;2.No.1Steel m aking Plant of Angang Steel

Co.,L td.Anshan114021,L iaoning,China)

Abstract:The types and reas ons occurring of surface defects of continuous casting bl oom are analyzed by testing high carbon steel.The main t w o types of defects are surface scratch and skin p in2

hole.It is f ound that the reas ons of its surface scratches are remainders on the guide r oll or guide

p late during continuous r olling p r ocess and surface wearing of r olls.Rolled p inholes defects of bl oom

are caused by those of the bl oom p inholes.Theref ore,the working conditi on of continuous r olling e2

qui pment must be ins pected before bl oom r olling t o p revent fr om surface scratching.One of measures

t o decrease the defects is t o reduce the argon fl ow at nozzle during continuous casting,but it is unfa2

vorable for activating p r otecting slag layer during continuous casting.It is suggested that electr omag2

netic stirring in mould during continuous casting should be done t o decrease p inholes defects and i m2

p r ove the surface quality of bl oom s.

Key W ords:high carbon steel;surface scratch;skin p inhole

硬线表面缺陷会增加用户在使用硬线进行拔丝和合股加工过程的断丝率[1],降低生产效

常桂华,工程师,1992年毕业于东北工学院材料工程系铸造专业,现工作于鞍钢股份有限公司技术中心冶金工艺研究所,从事炼钢工艺研究工作。率,增加用户的生产成本。为保证硬线产品的表面质量,必须严格控制连轧坯表面质量,防止连轧坯表面划伤、折叠、皮下气孔等缺陷产生。本文针对炼钢厂连轧工序用于生产硬线的高碳钢连轧坯的表面缺陷进行了分析,为下一步改进工艺措施,提高连轧坯表面质量提供技术依据。

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2008年第5期

鞍钢技术

AN GAN G TECHNOLO G Y 总第353期

1 连轧坯表面缺陷分析

为了研究连轧坯表面缺陷,分别检验了6个高碳钢连铸大方坯(280mm ×380mm )轧制成断面为120mm ×120mm 的连轧方坯和6个直径为110mm 的连轧圆坯的表面质量。在检验的6个连轧方坯中无角裂和折叠等缺陷,6个圆坯中,在一个圆坯表面发现了表面划伤缺陷和皮下气孔轧后缺陷。表面划伤缺陷宏观形貌和微观形貌如图1和图2所示

由图1可见,表面划伤缺陷为一种沿轧制方向的线型缺陷。由图2可见,在表面划伤缺陷附近的组织脱碳不显著,没有发生铁素体晶粒长大的现象。图3为在大方坯表面发现的皮下气孔形

貌,图4和图5是皮下气孔轧后缺陷的宏观形貌

和微观形貌,图5中(a )、

(b )、(c )是气孔缺陷在连轧坯表面到内部的连续微观形貌,(d )为(c )的放大图

由图5可以看出,在这种轧后缺陷的两侧有明显的脱碳现象发生,并且脱碳后形成的铁素体晶粒垂直于缺陷发展方向长大,这表明此缺陷在连轧工序以前的连铸坯内已经形成

[2]

。在连轧

加热炉内,缺陷附近的组织脱碳,脱碳后形成的铁素体晶粒不断长大。通过对这种缺陷的前端(连

轧坯内部)组织微观金相(图5中的(c ))分析可知,这种缺陷前端没有尖锐形貌特征,没有向基体组织扩展的形貌,因而判断这种缺陷不是裂纹,而是大方坯皮下气孔经过连轧轧制后形成的

图5 皮下气孔轧后缺陷微观形貌

2 连轧坯表面缺陷产生原因和预防措施

连轧过程导板或导辊等设备有“挂腊”现象

是造成连轧坯表面划伤的原因之一,同时,连轧轧

辊存在表面磨损等缺陷也会造成连轧坯表面划

64—常桂华等:高碳钢连轧坯表面缺陷分析 《鞍钢技术》2008年第5期

总第352期

 

伤[3]。因此,在高碳钢钢坯连轧前必须对连轧设备的工作状态进行检查,防止连轧坯表面划伤的产生。

连铸大方坯皮下气孔缺陷的产生原因是钢液二次氧化、保护渣或耐火材料带入水分、钢液脱氧不足和氩气未完全排出钢液等[4-5]。在同期冶炼高碳钢过程测量了一个浇次的精炼结束、中间包和盘条全氧含量,平均值分别为:0.0027%、0.0023%、0.0018%。从数据看出,在连铸过程中没有发生钢液二次氧化。通过现场调查,保护渣或耐火材料也比较干燥。

在连铸阶段钢中碳氧反应由下式描述[3-4]:

[C]+[O]=CO(1)

ΔG0=-22186-38386T(2)

ln K0=ln

P CO

P0

a[C]a[O]

=

2668.5

T

+4.6(3)

a[C]a[O]=

P0

P CO

exp(-

2668.5

T

-4.6)(4)

假设系统压力及CO分压各为一个大气压,

无其它气体,则P CO

P0

=1。假设f[C]=f[O]=1,根据

式(4)可以计算出不同温度条件下钢液碳氧的平衡关系,见图6所示。由图中可以看出,在1500~1470℃的连铸温度范围,碳含量在0.70%~0.80%范围内的高碳钢中与碳平衡的氧活度在(27~32)×10-6范围内。本文实验钢种液相线温度为1477℃。由图6可知,在连铸过程与钢中碳相平衡的氧含量在32×10-6左右。实际连铸过程对结晶器取样分析结果见图7。由图7可知,实际连铸过程钢液全氧含量小于25×10-6,这表明实际连铸过程钢液氧活度低于碳氧平衡需要的氧活度值,在连铸过程不存在脱氧不足的可能性。

通过上述分析和现场调查判断,连铸坯上的皮下气孔缺陷是由于钢液中氩气泡未排出钢液造成的。在连铸过程中为了保护浇注、防止浸入式水口上部堵塞等进行水口吹氩

,有些氩气被捕获于铸坯的凝固壳中,使铸坯产生缺陷[6],实际连铸过程中,只要水口吹氩,钢坯的氩气泡几乎是不可避免的[4],即连铸坯的皮下气孔缺陷是由于钢液中氩气泡未排出钢液造成的。减轻连铸过程水口吹氩流量是减轻这种皮下气孔缺陷的一项措施。生产实践表明,实施这项措施使连铸大方坯皮下气孔缺陷明显减少。但是,减少吹氩量对连铸过程活跃保护渣层是不利的,正是由于这种原因,限制了减少吹氩量这项工艺措施的应用。在连铸过程进行结晶器电磁搅拌,加强钢液流动,促进钢液内的氩气排出钢液;优化结晶器钢水流场,减少气泡俘获率[7-8],可以减轻连铸大方坯皮下气孔缺陷,进而提高连轧坯表面质量。

3 结论

(1)高碳钢连轧坯表面缺陷有表面划伤缺陷和皮下气孔轧后缺陷两种类型。

(2)连轧过程导板或导辊等设备有“挂腊”现象是造成连轧坯表面划伤的原因之一。同时,连轧辊表面磨损等缺陷也会造成连轧坯表面划伤。在高碳钢连轧坯生产前必须对连轧设备的工作状态进行检查,以防止连轧坯表面划伤的产生。

(3)连轧坯上的皮下气孔轧后缺陷是由于连铸坯皮下气孔缺陷引起的。减少连铸过程水口吹氩流量是减轻这种皮下气孔缺陷的一项措施。在连铸过程进行结晶器电磁搅拌,加强钢液流动,促进钢液内的氩气排出钢液,优化结晶器钢水流场,可以减轻连铸大方坯皮下气孔缺陷,进而提高连轧坯表面质量。

(下转第62页)

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2008年第5期

鞍钢技术

AN GAN G TECHNOLO G Y 总第353期

在早期的论文中,渣膜外表面的平均粗糙度通常为30μm 。图14所示出的结果与这样厚的气隙相一致。将早期报道的数据考虑进去,渣膜的表面粗糙度应为1~150μm 。由玻璃相的结晶引起的表面粗糙度最多40μm ,高于40μm 的粗糙度应该是由渣膜的形变引起的。

早期报道的K eff 值大于100μm 的粗糙度被认为只有在无钢水静压力条件下才能达到,因此它远远大于实际浇注时结晶器内的粗糙度。

4 结论

基于对高速连铸结晶器内保护渣膜的研究,得出以下结论:

(1)结晶器内保护渣膜的厚度约为1mm ,渣膜的凝固层不仅仅是由结晶相组成的,其中还有玻璃相存在。

(2)渣膜中液渣层的厚度与根据结晶器保护

渣消耗量估算的值相吻合。

(3)在结晶器内渣膜厚度为1mm 的情况下,渣膜热阻与结晶器和渣膜之间的界面热阻相等。

(4)早期报道的界面热阻比实际浇铸时结晶

器内的热阻大得多,早期估算的界面热阻是在结晶器与渣膜界面之间钢水静压力很小的条件下求得的,因此实际情况下的界面热阻应该很小。

李惊鸿 译自《I SI J I nternati onal 》,2008,48(2):80-185.许 刚 校

(编辑 贺英群)

收稿时间:2008-04-01

(上接第47页)

参考文献

[1] 张清珍.钢线材对钢丝帘线质量的影响[J ].橡胶工业,

2002,49(9):524-528.

[2] 许庆太魏伯赵晓飞,等.钢板表面纵向裂纹的金相检验和

分析[J ].理化检验-物理分册,2006,42:634-636.

[3] 韩献忠樊继铎王立群,等.轧制中厚板防止钢板表面划伤

的探讨[J ].河南冶金,2002,10(5):33-39.

[4] 肖寄光.王福明.连铸坯中气泡产生原因分析及判断方法

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[5] 何矿年.连铸板坯气泡问题初探[J ].南方金属,2006,152

(5):19-21.

[6] 徐海伦文光华唐萍,等.板坯连铸结晶器内吹氩参数优化

[J ].钢铁研究学报,2008,20(3):13-17.

[7] 张建新,宋维兆.结晶器电磁搅拌对铸坯质量影响的研究

[J ].新疆钢铁,2006,3:6-8.

[8] 潘秀兰王艳红梁慧智.国内外电磁搅拌技术的发展与展

望[J ].鞍钢技术,2005,4:9-15.

(编辑 许营)

收稿日期:2008-03-06

(上接第53页)3.4 使用镀铬辊

镀铬辊是在轧辊表面通过电镀增加一层均匀的镀铬层,可提高轧辊的耐磨性,镀铬后的轧辊表

面形貌具有均匀性、保持性、再现性优异等特点,粗糙度精度控制在±0.1μm 以内,并且不受轧辊材质和硬度影响,粗糙度传递率高。

4 结语

以鞍钢冷轧厂2#

线五机架连轧机和四辊平整机为研究对象,在大量的现场实测数据的基础

上,分析了影响冷轧成品带钢表面粗糙度的主要

因素,制订出成品板表面粗糙度控制方案,应用到生产中,使轧后和平整后钢板表面粗糙度合格率从72%提高到93.5%,在开发高表面质量要求的汽车外板方面发挥了重要作用。

参考文献

[1] 吴越,张清东,刘军,等.带钢冷轧机工作辊表面粗糙度实测

研究[J ].机械工程学报,2003,11(90):20-25.

(编辑 袁晓青)

收稿日期:2008-04-26

26—高速连铸结晶器内的保护渣膜 《鞍钢技术》2008年第5期

总第353期

 

连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱

连铸板坯缺陷特征和 缺陷图谱 首钢京唐板坯质检编制 2010年8月8日

一.连铸坯质量特征综述 1.1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。 1.2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。,但是在连铸生产中,铸坯的各种缺陷总是无法避免的,铸坯清理对钢厂保障铸坯质量、降低废品比例具有重要意义。 (1)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。 (2)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。 二连铸板坯内部缺陷 1.1中心疏松和缩孔 【定义与特征】在板坯断面上就可以发现中心附近有许多细小的空隙,中心疏松严重时会形成中心缩孔。 【鉴别与判定】用肉眼观察,铸坯轧制压缩比达3~5mm时,中心疏松可焊合,所以小的中心疏松和缩孔可以放过。但是严重的中心疏松会对产品质量危害甚大,所以必须进行切尺处理。 【图谱】

连铸坯质量缺陷

连铸坯的质量缺陷及控制 摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度,连铸坯存在的缺陷在允许范围以内,叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的: (1)连铸坯的纯净度:指钢中夹杂物的含量,形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状、水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 (3)连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 (4)连铸坯的外观形状:是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。 关键词:连铸坯;质量;控制 1 纯净度与质量的关系 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同,如果夹杂物细小,呈球形,弥散分布,对钢质量的影响比集中存在要小些;当夹杂物大,呈偶然性分布,数量虽少对钢质量的危害也较大。 此外,夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积(S)与体积(V)之比在0.2~0.8。随着薄板与薄带技术的发展,S/V 可达10~50,若在钢中的夹杂物含量相同情况下,对薄板薄带钢而言,就意味着夹杂物更接近铸坯表面,对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。 提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前,从各工序着手尽量减少对钢液的污染,并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施:

连铸小方坯常见的质量缺陷

连铸小方坯常见的质量缺陷

作者: 日期:

摘要对连铸小方坯常见的质量缺陷进行了分类,对 质量缺陷形成的原因进行了分析,提出了控制小方坯质量缺陷的技术措施. 关键词小方坯;质量缺陷;成因; 控制近年来,随着连铸技术的发展,连铸坯的热装、热送及热轧技术取得了很大进步,产生了明显的经济效益.这一生产工艺对连铸坯的质量提出了更高的要求.本文对连铸小方坯中常见的质量缺陷及其形成原因和控制措施进行讨论 .1 小方坯的表面缺陷 1. 1重接 1.1.1 形成原因a.因各种操作故障引起浇注中断,重新开浇后在铸坯表面易造成重接缺陷 .b. 拉速慢导致铸坯表面振痕太深,形成重接. 1.1.2 控制措施 a.充分做好浇钢的各项准备工作,保证浇钢的正常与稳定,避免停流事故. b.保证拉速的正常与合理. 1.2 夹杂与结疤

1. 2.1形成原因 a.结晶器液面波动剧烈,使钢液面上的保护渣或其它夹杂物卷入

铸坯,在铸坯表面形成夹杂. b. 钢液在拉漏处溢出,被结晶器冷却,在铸坯表面形成缺陷. c.拉速波动过大且频繁. 1.2 .2控制措施 a.提高操作人员的技术素质和工作责任心,保证结晶器液面的稳定 .b. 改善保护渣的性能,增加熔渣层厚度,使之提高对夹杂物的吸收能力 .c. 严格工艺操作规程,稳定拉速.d.提高中间包水口和塞头的抗侵蚀性能. 1.3 划痕 1.3. 1 形成原因 a. 二冷段机架足辊上有废钢,造成铸坯表面划痕. b. 拉矫辊不平或二次冷却不均匀,造成铸坯跑偏,铸坯与拉矫机架接触划伤铸坯表面. 1.3.2 控制措施 a.加强二冷段的维护,发现漏钢要及时处理干净 .b .加强拉矫系统的维护,保证拉矫辊的水平度,并安装侧导向装置,防止铸坯跑偏. 1.4 振痕 1.4.1形成原因 a. 振痕是结晶器振动的必然结果,难以完全消除,结晶器液面波

粉末冶金摩擦材料原料作用分析

高铁粉末冶金刹车片用原材料作用分析粉末冶金摩擦材料的问世距今已有近百年的历史,尤其在近几年发展尤为迅猛。粉末冶金工艺可以将金属和非金属组分的不同性能很好地配合于一种材料中,已有逐渐代替有机物粘结高分子材料的趋势。 粉末冶金摩擦材料一般由三部分组成:构成基体金属骨架的组元、润滑组元和摩擦组元。是一种含有金属和非金属多种组分的假合金。 1构成基体金属骨架的组元 简称基体组元。常用铜、铁、二硫化钼、镍、钛、铬、钼、钨、磷、锡、铝、锌等。 基体组元由基本组元和辅助组元两部分组成,基本组元在成分中占的比重最大。在铁基中,基本组元是铁。在铜基中,基本组元是铜。辅助组元与基本组元形成合金,从而改善基本组元的性能,或者是赋予基本组元以某种所需要的性能。辅助组元在铁基材料中有二硫化钼、镍、铬、钼、铜及磷等。在铜基中主要是锡、铝、锌及磷等。 粉末冶金摩擦材料的性能、工艺特点在很大程度上取决于基体组元的化学成分、结构和物理机械性能。基体组元保证了材料的承载能力、热稳定性、耐磨性,以及在高温工作时保持住摩擦剂和润滑剂颗粒的能力。一般在粉末冶金摩擦材料中,基体组元占铁基材料的50%~70%,占铜基材料的60%~90%。 1.1铁 近年来铁基粉末冶金摩擦材料的发展很快,主要是由于它节省有色金属,在高温高负荷下显示出更加优良的摩擦性能,机械强度高,能够承受比较大的压力,因而它应用在很多领域。但是,由于铁与对偶具有很强的亲和性,有利于粘结过程的发展,因此需加入大量的其他元素使铁合金化以降低铁的塑性,提高其强度、屈服极限和硬度,以克服次缺点,但同时也提高了成本和加工工艺复杂度。 铁基材料的基体组元中,加入镍、铬、钼,主要目的在于提高材料机械-物理性能和耐热耐腐性能。加入磷,能提高材料的强度,提高耐磨性。加入二硫

连铸方坯的缺陷及其处理

连铸方坯的缺陷及其处理 1 表面缺陷 1.1 气孔和针孔 定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。 原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳; 脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体; 结晶器保护渣质量不合要求; 钢包及中间包烘烤不好 改进方法: 钢水完全脱氧; 不浇注过氧化的钢水; 保持浇注温度;(注温不能过高) 使用干燥的钢水罐及中间罐; 保护渣不能受潮,摆放时间不能太久。 1.2 坯头气孔及针孔 定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处 原因: 钢液温度太低; 结晶器中钢水氧化; 保护渣受潮或杂质多; 结晶器内壁上有冷凝水; 引锭头潮湿; 填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿; 中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿; 改进方法: 保持浇注温度; 采用适宜的保护渣; 采用干燥和洁净的废钢及切屑; 绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水; 干燥及烘烤中间罐; 1.3 夹渣 定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观

原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。 改进方法: 用挡渣出钢; 采用适宜的保护渣及耐火材料; 钢水不能过氧化,注温要合适。 1.4 振动波纹及折叠 定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕,在不利的情况下出现折叠。 原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。 改进方法: 保持均匀的浇注速度,稳定结晶器钢水液面。 调整振动频率使其与拉速相适应。 1.5 结疤与重皮 定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕 原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝,以及保护渣结块造成。 改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度,当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。 1.6 分层: (双浇) 定义: 铸坯中间出现分界层 原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。 改进方法: 浇注过程中不要断流,拉速要相对稳定,不要忽高忽低。 1.7 纵裂 定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。 原因: 针孔、气泡及夹杂; 结晶器内坯壳不均匀冷却; 由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹; 结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁; 浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄; 足辊对位不准; 二次冷却水不均匀;

连铸方坯疏松缺陷

连铸方坯疏松缺陷 疏松是连铸方坯凝固组织中一种常见的内部缺陷,多发生在连铸坯中心,如果将连铸坯沿中心线剖开,就会发现其中心附近有许多细小的空隙,这些小孔隙即为中心疏松。还有些疏松在连铸坯断面呈现出不规则分布的点,俗称为锈斑。在铸坯轧制压缩比为3~5时,低等级中心疏松可以焊合,对成品性能并无危害。但对于大等级的疏松,会造成轧制过程中对产品产生裂纹或者是轧制断裂,对轧钢工序危害甚大。 一、中心疏松形成过程 除了极少数金属以外,收缩是凝固过程伴随的必然现象。凝固收缩是否会导致疏松的形成与凝固条件有关。凝固收缩若能得到液相的及时补充则可防止疏松的形成,凝固过程中的补缩通道是否畅通是决定疏松形成的关键因素。中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”,阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充,当桥下面钢水全部凝后,就留下了许多小孔隙。 二、影响连铸方坯疏松的因素 1、拉速的影响。 2、钢种对疏松的影响。 3、疏松与温度的关系。 4、二次冷却方式的影响。 三、预防措施

1、对于不同钢种采取不同的拉速限制措施。 2、不同钢种采用不同的配水制度。 3、降低钢水过热度。 4、采用二冷气水雾化冷却。 5、采用电磁搅拌工艺改善铸坯疏松。 四、结论 (1)中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”形成;凝固理论表明,凝固区间越大,枝晶越发达,被封闭的残余液相就越多,形成的缩孔就越严重。 (2)实践中,减少铸坯疏松的主要措施为:针对不同钢种采取适当的拉速限制措施;优化二冷配水制度;合理控制H08终点氧位;中间包钢水过热度控制在20~30 ℃之间。 (3)二冷采用气水雾化冷却,中心疏松可控制在0 . 5级,而喷水冷却中心 1 . 5级。 (4)对于结晶器电磁搅拌的150 mm小方坯,采用360~400A电流、4HZ频率,中心疏松一般在0 . 5~1 . 0级以下。

连铸坯的缺陷与控制技术

目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 引言 (3) 1 连铸坯的形状质量控制 (4) 1.1鼓肚变形 (4) 1.1.1 鼓肚产生的原因 (4) 1.1.2 采取的措施 (4) 1.2菱形变形(脱方) (4) 1.2.1 脱方成因 (5) 1.2.2 减少脱方的措施 (5) 1.3圆铸坯变形 (6) 1.3.1 椭圆形变形 (6) 1.3.2 不规则变形 (6) 2 连铸坯的表面质量控制 (7) 2.1振动痕迹 (7) 2.2表面裂纹 (7) 2.2.1 表面纵裂纹 (7) 2.2.2 表面横裂纹 (8) 2.3表面夹渣 (10) 2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10) 2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11) 2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11) 3 连铸坯的内部质量控制 (13) 3.1连铸坯的中心裂纹 (13) 3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13) 3.2连铸坯的内部夹杂物 (14) 3.2.1夹杂物的分类 (15)

3.2.2 夹杂物的来源[9] (15) 3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)

摘要 连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内,叫合格产品。连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的: 1. 连铸坯的外观形状:是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 2. 连铸坯的表面质量:主要是指连铸坯表面是否存在裂纹,夹渣等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的,与浇注温度,拉坯速度,保护渣性能,浸入式水口的设计,结晶式的内腔形状,水缝均匀情况,结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 3. 连铸坯的内部质量:是指连铸坯是否具有正确的凝固结构,以及裂纹,偏析,疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配,支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 4. 连铸坯的纯净度:只钢中夹杂物的含量,形态和分布。 关键词:连铸坯;纯净度;裂纹;保护渣

成型工艺(铸造、粉末冶金)对 W12Cr4V5Co5高速钢组织性能影响 开题报告

开题报告 题目:成型工艺(铸造、粉末冶金)对W12Cr4V5Co5高速钢组织性能的影响

参考文献 [1]黄伯云,易键宏.现代粉末冶金材料和技术发展现状[J].2007:1. [2]亓家钟,陈利民.粉末冶金新技术[J].2004:23. [3]申小平,许桂生.粉末冶金压坯缺陷分析[J].2012:1. [4]孙世杰,进年北美粉末冶金行业发展[J].2002:13-14. [5]Schaefer D L, Trombino C J. State of the North American P/M industry-2004[J],International Journal of powder Metallurgy ,2004,40(4):27-32. [6]Morandi O.The PM Industry in Italy[J],Powder Metallurgy,2003,46(4):294-296. [7]RICHARD H S. New powder applications[J].Gear Solutions,2005(7):32-43. [8]郑雪萍,李平,曲选辉.世界粉末冶金行业的发展现状[J].2005:6-9. [9]徐盛明,张传福,赵天从.超声波在火法冶金中的应用[J].1996:225-227. [10]彭万金,超声波在冶金中的应用研究[J].2008:135-138. [11]张廷楷.我国粉末冶金的现状与发展[J].1986:66. [12]孙克云,丁传毅.我国粉末冶金工业炉的发展现状[J].2008:37-39. [13]刘中良,马重芳,孙旋.相变潜热随温度变化对固-液相变过程的影响[J].2003:54-56. [14]傅恒志,毛协民,李建国.液固相变中的界面形态选择[J].1994:214-216. [15]孙炎,李小佳.国外冶金和材料标准样品的现状与发展[J].2009:36-37. [16]曹勇家,郝权,李小明.粉末冶金工艺的两大发展[R].2011:45. [17]刘咏,我国粉末冶金产业及技术发展的几点思考[J].2004:32-34.

粉末冶金常识

粉末冶金常识 1.粉末冶金常识之什么是粉末冶金 粉末冶金是一门制造金属粉末,并以金属粉末(有时也添加少量非金属粉末)为原料,经过混合、成形和烧结,制造材料或制品的技术。它包括两部分内容,即:(1)制造金属粉末(也包括合金粉末,以下统称"金属粉末")。 (2)用金属粉末(有时也添加少量非金属粉末)作原料,经过混合、成形和烧结,制造材料(称为"粉末冶金材料")或制品(称为"粉末冶金制品")。 2、粉末冶金常识之粉末冶金最突出的优点是什么 粉末冶金最突出的优点有两个: (1)能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品,如多孔、发汗、减震、隔音等材料和制品,钨、钼、钛等难熔金属材料和制品,金属-塑料、双金属等复合材料及制品。 (2)能够直接制造出合乎或者接近成品尺寸要求的制品,从而减少或取消机械加工,其材料利用率可以高达95%以上,它还能在一些制品中以铁代,做到了"省材、节能"。 粉末冶金件 3、粉末冶金常识之什么是"铁基"什么是铁基粉末冶金 铁基是指材料的组成是以铁为基体。铁基粉末冶金是指用烧结(也包括粉末锻造)方法,制造以铁为主要成分的粉末冶金材料和制品(铁基机械零件、减磨材料、摩擦材料,以及其他铁基粉末冶金材料)的工艺总称。 4、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪几类 粉末制造方法主要有物理化学法和机械粉碎法两大类。前者包括还原法、电解法和羰基法等;后者包括研磨法和雾化法。 5、粉末冶金常识之用还原法制造金属粉末是怎么回事 该法是用还原剂把金属氧化物中的氧夺取出来,从而得到金属粉末的一种方法。 6、粉末冶金常识之什么叫还原剂 还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。制取金属粉末所用的还原剂,是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。就金属氧化物而言,凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲合力的物质,都称其为这种金属氧化物的还原剂。 7、粉末冶金常识之粉末还原退火的目的是什么 粉末还原退火的目的主要有以下三个方面:(1)去除金属粉末颗粒表面的氧化膜;(2)除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物;(3)消除颗粒的加工硬化。 粉末冶金工艺流程图 8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项 用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项:化学成分、物理性能和工艺性能。9、用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括那几项

连铸坯缺陷及预防措施

连铸坯缺陷及预防措施 1、方坯晶间裂纹、 根源 ?Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响; ?铸机表面凹限,即使轻微凹限也会引起裂纹; ?保护渣不合适; ?结晶器液面波动严重; ?菱变严重; ?结晶器锥度太小; 措施 减少杂质元素含量; 导致晶间裂纹的最主要原因是粗大晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析,所以防止其产生的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细小而均匀的结构; 防止产生凹馅; 用多水口代替直水口; 2、气泡及针孔 铸坯皮下通气孔称为针孔,而皮下闭气孔称为气泡 根源 ?脱氧不好,氢、氮含量高; ?润滑过度,油中含水; ?保护渣中含水; ?中间塞棒吹氩过度;结晶器波动 措施 ?有效地脱氧; ?注流及钢液面进行有效保护; ?加热润滑油及保护渣; ?采用EMS可有效减少针孔与铸坯表面皮下气泡的数量; ?减少结晶器液面波动 3、铸坯表面夹渣 根源 ?钢水脱氧不够; ?钢水中氧化铝含量高,SiO2、MnO与FeO含量低(铝镇静钢); ?耐火材料质量差;结晶器喂铝线; ?中包水口及结晶器中形成的块渣进入钢水。 措施 ?采用无渣出钢; ?对钢水进行有效脱氧,采用保护浇注; ?中间包碱性覆盖剂; ?加深中包,增大中包钢液深度; ?中包采用挡堰; ?采用能快速吸收钢水夹杂的保护渣(高碱度); ?加大保护渣的用量; ?减少结晶器液面波动,水口侵入深度必须100-150mm 4、横向裂纹

横向裂纹通常出现在角部,但中部区域也会出现,横向裂纹一般出现在振痕的底部。 1、因热脆而形成的表面裂纹 ?C含量0.17-0.25%; ?S含量高; ?随合金元素含量增加,如:Al、Nb、V 及大于1%Mn,裂纹数量增加; ?Al、Nb、N及C沉析于晶粒表面; ?二冷区冷却不挡导致晶粒粗大; ?二冷区支撑辊对中不好; ?保护渣选择不当; ?负滑脱时间过长。 2、横向角部裂纹 角部冷却过度; ?结晶器冷却不当; ?结晶器和支撑辊对中不好; ?矫直温度过低; ?高如:Al、Nb、V 及大于1%Mn含量钢水非常敏感,加入钛能有效降低裂纹的程度;?二冷区冷却不均或冷却过度; ?保护渣不合适; ?铜管弯月面区域变形过大; ?钢水温度过低; ?结晶器锥度过大。 措施: ?使S含量<0.020%; ?拉矫机区域温度保持在900℃以上; ?采用多点矫直; ?如果在奥氏体晶粒面存在AlN,加入0.02-0.04%Ti,降低可溶性N含量则可有效减少横向裂纹; ?准确控制结晶器及其锥度、变形和磨损等; ?严格控制结晶器震动; ?调整好二冷区冷却及支撑辊。 5、纵向表面裂纹 纵向裂纹的源头在结晶器,但在整个工艺过程中由于热应力及机械应力,裂纹会长大。该类型的裂纹大多数出现在含1%Mn,0.03%Nb及V的高强度钢种中,与S、P一样,高铝和氮含量也会有影响。 根源: ?高Al、Nb、V、Mn、N、S、P含量; ?变化拉速和增加拉速; ?结晶器液面波动; ?浸入式水口对中不好; ?浇注温度过高; ?结晶器状况不佳;结晶器振动不规则; ?保护渣不合适; ?出结晶器后及喷淋段上部冷却过度;结晶器与足辊对中不好。

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析 摘要:本文对304不锈钢连铸坯进行了解剖分析。在25%的铸坯深振痕或渣坑缺陷试样中观察到了微裂纹或气孔。 关键词:304不锈钢,连铸板坯,表面缺陷 Investigation on Surface Defects of 304 Stainless Steel Slab Abstract: This paper dissected 304 stainless steel slabs. In 25 percents of samples, small cracks or pinholes can be observed under deep oscillation marks or slag hollows. Key Words: 304 stainless steel, slab, surface defect 在不锈钢生产,特别是不锈钢冷轧产品生产中,产品的表面质量控制非常重要。众所周知,钢中非金属夹杂物是冷轧产品表面质量最重要的影响因素之一。我公司在几十年的不锈钢生产中,对钢中非夹杂物的控制做了大量研究和改进工作。特别是自2004年开始,随着我公司不锈钢产量的迅猛增长和大量不锈钢新品种的开发,质量提升成为提高产品竞争力、扩大市场占有率的关键环节。其中,钢质洁净度研究成为重点关注课题,开展了大量试验研究和工艺攻关[1-3],产品质量得到了明显提升,对我公司不锈钢产品顺利进入钟表、高档装饰面板、高档水槽等行业起到了有力的支撑和推动作用。 近年来,我公司不锈钢钢质洁净度得到大幅提高,产品质量已较为稳定,但目前在奥氏体不锈钢冷轧产品生产中仍存在0.4%左右的“夹杂”废品,且在某些时间内“夹杂”废品的比例会上升到1%以上。随着各项研究工作的逐步推进和深入,我们发现这些冷轧产品“夹杂”缺陷并非都是由非金属夹杂物造成的。 在奥氏体不锈钢连铸生产过程中,连铸板坯的表面质量不仅会严重影响连铸坯修磨率,从而影响全线产品成材率,而且会严重影响冷轧产品表面质量。其中一些连铸坯表面和皮下缺陷在轧材表面会形成形貌类似“夹杂”的缺陷。这些连铸坯表面缺陷的形成与钢种特性、结晶器保护渣物性、结晶器冷却条件、结晶器振动参数等因素有着直接关系。 本文未对奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷的形成原因及解决措施进行论述。本文选取奥氏体不锈钢中产量最大的304不锈钢,对其连铸板坯表面凹坑、振痕紊乱等缺陷进行了解剖分析。目的是提高我们对连铸坯表面缺陷的认识,为深入研究其产生原因起到铺垫作用。1.奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷形貌特征及分布 在奥氏体不锈钢连铸板坯表面存在多种缺陷。部分连铸板坯宽面靠近两边部的区域存在局部纵向凹陷,少量连铸坯宽面中部也存在凹陷。连铸坯宽度越大,出现局部凹陷的几率也越大。 多数连铸坯宽面距边部30~180mm的范围内振痕较深,且振痕有紊乱的现象。部分连铸坯在宽面上不规则的分布有渣坑。随着奥氏体不锈钢中合金含量的提高和钢的组织越来越趋向于纯奥氏体组织,铸坯表面的局部凹陷及小渣坑也越多。即钢种从304到316L再到310,连铸板坯表面小渣坑出现的几率增大,数量增多。图1是奥氏体不锈钢连铸板坯表面几种常见缺陷的示意图。 2.缺陷分析方法 为分析局部凹陷、渣坑、深振痕和振痕紊乱处的连铸板坯表面及皮下缺陷,在4个炉号的8块304不锈钢连铸坯表面取了16个缺陷部位试样,试样尺寸约15×15×15mm。从中各取8个试样分别进行水平方向解剖和纵向解剖。然后用光学显微镜和扫描电镜观察剖面上是否存在大颗粒夹杂、微裂纹或其它缺陷。 这8块连铸坯的全氧量在27~33ppm,硫含量在10~14ppm。

小方坯连铸机工艺培训课件样本

方坯连铸工艺培训课件一、方坯连铸工艺流程简图

二、方坯连铸基本参数 铸坯断面: 150×150mm 定尺长度: 6~12m( 实际最短生产过9.25的, 拉速2.1m/min) 主要生产钢种: 碳素结构钢、低合金结构钢。 55Q ( 轻轨钢) Q195( 碳素结构钢, 建筑, 结构, 摩托车架) 热轧带肋钢筋 HRB335/335E ( 二级) HRB400/400E ( 三级) HRB500/500E ( 四级) Q235 ( 普碳钢, 建筑、化工) 三、主要经济技术指标

15 铸机设备生产能力1×120万t/a 连铸机主要设备性能 4.1 钢包汇总台 4.1 钢包回转台 功能支承钢包并将满包从受包位旋转到中间罐上方的浇 铸位。 结构型式直臂式。主要由回转臂、回转支承系统、回转台

底座、基础框架、传动装置及钢包加盖装置等部 分组成。 主要技术参数双臂最大承重 2×125t 回转半径 4.9m 回转速度 0~1.0r/min 回转范围 360度 事故回转180度 4.2 中间罐 功能保证连浇; 均匀分配钢流到结晶器; 促使夹杂物上 浮。 结构型式中间罐为梯形带盖式, 主要技术参数中间罐最大容量 20t 钢水液面高度工作液面: 800mm 溢流液面: 900mm

4.3 中间罐车 功能支承中间罐, 并运载中间罐在烘烤位和浇铸位之间 移动。 结构型式半悬挂( 高低腿) 式。主要由车架、走行机构、横 移机构、摆槽、液压升降机构及驱动系统等主要技术参数最大承载重量 60t 走行速度 0~20m/min 横移行程±50mm 升降行程 500mm 4.4 中间罐烘烤(干燥)装置

连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析(新)

第二篇连铸板坯缺陷(AA)

第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1) 2.1表面纵向裂纹(AA01) (4) 2.2表面横裂纹(AA02) (6) 2.3星状裂纹(AA03) (7) 2.4角部横裂纹(AA04) (8) 2.5角部纵裂纹(AA05) (10) 2.6气孔(AA06) (11) 2.7结疤(AA07) (12) 2.8表面夹渣(AA08) (13) 2.9划伤(AA09) (14) 2.10接痕(AA13) (15) 2.11鼓肚(AA11) (16) 2.12脱方(AA10) (17) 2.13弯曲(AA12) (18) 2.14凹陷(AA14) (19) 2.15镰刀弯(AA15) (20) 2.16锥形(AA16) (21) 2.17中心线裂纹(AA17) (22) 2.18中心疏松(AA18) (23) 2.19三角区裂纹(AA19) (25) 2.20中心偏析(AA20) (27) 2.21中间裂纹(AA21) (28)

2.1表面纵向裂纹(AA01) 图2-1-1 1、缺陷特征 表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面,裂纹深度一般为2mm~15mm,裂纹部位伴有轻微凹陷。在连铸浇注过程中,当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时,即产生表面纵向裂纹。表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生,出结晶器后若二次冷却不良,裂纹将进一步加剧。 2、产生原因及危害 产生原因: ①钢中碳含量处于裂纹敏感区内; ②结晶器钢水液面异常波动。当结晶器钢水液面波动超过10mm时,表面纵向裂纹缺陷易于产生; ③结晶器保护渣性能不良。保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均,使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹; ④中间包浸入式水口与结晶器对中不良,钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳,而产生表面纵向裂纹。 危害:轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除;表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢;表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。 3、预防及消除方法 ①控制好钢中碳含量,使钢中碳含量不在裂纹敏感区; ②减少结晶器钢水液面异常波动,将结晶器钢水液面波动控制在±5mm以内; ③选择合适的结晶器保护渣; ④保证中间包浸入式水口与结晶器对中,防止钢水出浸入式水口侧孔后出现偏流。 4、检查判断 肉眼检查,必要时用钢卷尺测量裂纹长度及其分布位置;

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因 随着市场竞争的日趋激烈,产品的质量已经成为占有市场的主要砝码,连铸坯作为炼钢厂的终端产品,其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量,据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约70%为连铸坯裂纹,连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一,下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析: 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭,而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小,当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时,在固液界面就产生裂纹,这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却,由于铸坯线收缩,温度的不均匀性,坯壳鼓肚、导向段对弧形不准,固相变引起质点如(AlN)在晶界的沉淀等,容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变,从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹,表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等,内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素: 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程,它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的,铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统(导向段)的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹,从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为: 1、连铸机设备状态方面有: 1)结晶器冷却不均匀 2)结晶器角部形状不当。 3)结晶器锥度不合适。 4)结晶器振动不良。 5)二冷水分布不均匀(如喷淋管变形、喷咀堵塞等)。 6)支承辊对弧不准和变形。

对连铸坯渣沟问题的分析

对轴承钢铸坯渣沟问题的分析对于我厂前段时间生产的220方连铸坯表面有严重渣沟缺陷,严重的渣沟需进行铸坯的修磨方可出厂。笔者对此进行查证,分析如下。 1.渣沟缺陷的外观特征 (1)铸坯表面出现一道不影响轧制的浅沟 (2)随着浅沟逐渐变宽,出现焊点状的钢水渗漏 2.渣沟缺陷的形成机理 经过对许多资料的学习,认为以下观点符合我们实际生产的情况,可以以此形成机理为基础展开研究解决渣沟问题。 由渣沟中存在有振痕的事实,根据振痕形成理论——对于使用保护渣润滑的铸坯,渣沟是由于结晶器下行时,粘在结晶器壁上的渣圈对初生坯壳进行挤压,致使坯壳向内弯曲而形成。可以推断渣块块必然来源于渣圈。即渣圈中局部存在的较大渣粒,在结晶嚣下行时,对初生坯壳施加了较大的挤压力,致使该处的初生坯壳产生了较大的内弯,在随后结晶器上行过程中,由于泵吸作用,在该内弯处有较多的液渣被吸入,这些较多的保护渣,在随后稳定的坯壳形成过程中。阻碍了该处坯壳由于钢水静压力而产生的向外鼓胀,这样一直持续到坯壳达到足够的厚度、在坯壳与结晶器之间开始形成稳定的气隙。此时这种较大的内弯也同振痕一起被固定在坯壳上。因为渣圈对坯壳的挤压作用是连续不断的,所以形成的这种较大的内弯也是连续不断的,而这种连续不断的内弯就是我们所说的渣构。 并且提出此观点者还认为,渣沟或“冷疤”在经过一段连续化、密集化的渗漏后,会随着一个大渣块的出现而自行消失。此现象在我们厂并没有被重点观测,也不失为一个可以验证此观点的途径。 。出现渗漏的原因:渣沟内部的坯壳本身较簿.而且由于沟内存在振痕,振痕的谷底显然是渣沟缺陷中坯壳更薄弱的地方。当渣沟足够深即坯壳足够薄时,在这些更为薄弱的地方。钢水会突破坯壳与渣层的阻力渗出,特别是在结晶器与坯壳间形成稳定的气隙以后,气隙的形成致使渣道内空间增大,体积密度减小,渣层对坯壳的支撑减弱,这种渗漏出现的可能性进一步增大。渣沟中局部出现渗漏时,随着钢水的再次遇冷凝固,下渣的通道被堵塞,渣道内的压力上升,因而阻碍了渗漏的进一步发展,所以初期发生的渗漏是不连续和间断的,但是随着渣沟的进一步发展、进一步变宽变深,阻碍渗漏发生所需的压力会逐渐增加:当一处渗漏所形成的压力不足以抗拒钢水的静压力时,连续的渗漏就会发生。因此,渣沟发展到一定宽度和深度后,渗漏就会逐渐呈

连铸小方坯常见的质量缺陷

摘要对连铸小方坯常见的质量缺陷进行了分类,对质量缺陷形成的原因进行了分析,提出了控制小方坯质量缺陷的技术措施. 关键词小方坯;质量缺陷;成因; 控制近年来,随着连铸技术的发展,连铸坯的热装、热送及热轧技术取得了很大进步,产生了明显的经济效益.这一生产工艺对连铸坯的质量提出了更高的要求.本文对连铸小方坯中常见的质量缺陷及其形成原因和控制措施进行讨论 .1小方坯的表面缺陷 1.1重接 1.1.1形成原因 a.因各种操作故障引起浇注中断,重新开浇后在铸坯表面易造成重接缺陷 .b.拉速慢导致铸坯表面振痕太深,形成重接. 1.1.2控制措施 a.充分做好浇钢的各项准备工作,保证浇钢的正常与稳定,避免停流事故. b.保证拉速的正常与合理. 1.2夹杂与结疤 1.2.1形成原因 a.结晶器液面波动剧烈,使钢液面上的保护渣或其它夹杂物卷入

铸坯,在铸坯表面形成夹杂. b.钢液在拉漏处溢出,被结晶器冷却,在铸坯表面形成缺陷. c.拉速波动过大且频繁. 1.2.2控制措施 a.提高操作人员的技术素质和工作责任心,保证结晶器液面的稳定 .b.改善保护渣的性能,增加熔渣层厚度,使之提高对夹杂物的吸收能力 .c.严格工艺操作规程,稳定拉速.d.提高中间包水口和塞头的抗侵蚀性能. 1.3划痕 1.3.1形成原因 a.二冷段机架足辊上有废钢,造成铸坯表面划痕. b.拉矫辊不平或二次冷却不均匀,造成铸坯跑偏,铸坯与拉矫机架接触划伤铸坯表面. 1.3.2控制措施 a.加强二冷段的维护,发现漏钢要及时处理干净 .b.加强拉矫系统的维护,保证拉矫辊的水平度,并安装侧导向装置,防止铸坯跑偏. 1.4振痕 1.4.1形成原因 a.振痕是结晶器振动的必然结果,难以完全消除,结晶器液面波动

粉末冶金题库

分析题 1 、粉末冶金技术有何重要优缺点 并举例说明。 答 重要优点 ①能够制备部分其他方法难以制备的材料 如难熔金属 假合金、多孔材料、特殊功能材料 硬质合金 ②因为粉末冶金在成形过程采用与最终产品形状非常接近的模具 因此产品加工量少而节省材料 ③对于一部分产品 尤其是形状特异的产品 采用模具生产易于 且工件加工量少 制作成本低,如齿轮产品。 重要缺点 ①由于粉末冶金产品中的孔隙难以消除 因此粉末冶金产品力学性能较相同铸造加工产 品偏低②由于成形过程需要模具和相应压机 因此大型工件或产品难以制造③规模效益比较小优点 材料利用率高 加工成本较低 节省劳动率 可以获得具有特殊性能的材料或产品 缺点 由于产品中孔隙存在 与传统加工方法相比 材料性能较差例子 铜—钨假合金制造 这是用传统方法不能获得的材料 2 、分析粉末冶金过程中是哪一个阶段提高材料利用率 为什么 试举例说明。 10 分解粉末冶金过程中是由模具压制成形过程提高材料利用率 因为模具设计接近最终产品 的尺寸 因此压坯往往与使用产品的尺寸很接近 材料加工量少 利用率高 例如 生 产汽车齿轮时 如用机械方法制造 工序长 材料加工量大 而粉末冶金成形过程可利 用模具成形粉末获得接近最终产品的形状与尺寸 与机械加工方法比较 加工量很小节省了大量材料。 3 、气体雾化制粉过程可分解为几个区域 每个区域的特点是什么 答 气体雾化制粉过程可分解为金属液流负压紊流区 原始液滴形成区 有效雾化区和冷 却凝固区等四个区域。其特点如下: 金属液流紊流区 金属液流在雾化气体的回流作用下 金属流柱流动受到阻碍 破坏了层流状态产生紊流 原始液滴形成区 由于下端雾化气体的冲刷 对紊流金属液流产生牵张作用 金属流柱被拉断 形成带状 - 管状原始液滴 有效雾化区 因高速运动雾化气体携带大量动能对形成带状 - 管状原始液滴的冲击 使之破碎 成为微小金属液滴 冷却区凝固区 此时 微小液滴离开有效雾化区冷却 并由于表面张力作用逐渐球化。 4 、分析为什么要采用蓝钨作为还原制备钨粉的原料 5 分 答 采用蓝钨作为原料制备钨粉的主要优点是①可以获得粒度细小的一次颗粒 尽管二次颗粒较采用 WO3 作为原料制备的钨粉二次颗粒要大。②采用蓝钨作为原料 蓝钨二次颗粒大 一次颗粒小 在 H2 中挥发少 通过气相迁移长大的机会降低 获得 WO2 颗粒小 在一段还原获得 WO2 后 在干氢中高温进一步还原 颗粒长大不明显 且产量高。 5、分析粉末粒度、粒度分布、粉末形貌与松装密度之间的关系。 答 松装密度是粉末在规定条件下自然填充容器时 单位体积内的粉末质量 它是粉末的一个重要物理性能 也是粉末冶金过程中的重要工艺参数 粉末粒度、粉末形状及形貌对松装密度影响显著 ①粉末平均粒度越小 粉末形貌越复杂粉末颗粒之间以及粉末表面留下空隙越大 松装密度越小 ②粉末平均粒度越小 粉末形貌越复杂 粉末颗粒之间的运动摩擦阻力越大 流动性越差 松装密度越小。 ③粉末质量 粉末颗粒中孔隙因素 越小、松装密度越小 ④在部分教大直径的粉末中加入少量较小粒径的粉末 构成一定粒度分布 , 有利于提 高松装密度 7 、气体雾化制粉过程中 有哪些因素控制粉末粒度 解 : 二流之间的夹角 夹角越大 雾化介质对金属流柱的冲击作用越强 得到的粉末越细 采用液体雾化介质时 由于质量大于气体雾化介质 携带的能量大 得到的粉末越细 金属流柱直径小 获得粉末粒度小 金属温度越高 金属熔体黏度小 易于破碎所得粉末细小 介质压力大 冲击作用强 粉末越细

小方坯连铸机工艺培训课件

小方坯连铸机工艺培训 课件 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

方坯连铸工艺培训课件一、方坯连铸工艺流程简图

二、方坯连铸基本参数 铸坯断面: 150×150mm 定尺长度: 6~12m(实际最短生产过的,拉速min) 主要生产钢种:碳素结构钢、低合金结构钢。 55Q (轻轨钢)Q195(碳素结构钢,建筑,结构,摩托车架)热轧带肋钢筋 HRB335/335E (二级)HRB400/400E (三级)HRB500/500E (四级) Q235 (普碳钢,建筑、化工) 三、主要经济技术指标

15 铸机设备生产能力1×120万t/a 连铸机主要设备性能 钢包汇总台 钢包回转台 功能支承钢包并将满包从受包位旋转到中间罐上方的浇 铸位。 结构型式直臂式。主要由回转臂、回转支承系统、回转台底

座、基础框架、传动装置及钢包加盖装置等部分组 成。 主要技术参数双臂最大承重 2×125t 回转半径 回转速度 0~min 回转范围 360度 事故回转 180度 中间罐 功能保证连浇;均匀分配钢流到结晶器;促使夹杂物上 浮。 结构型式中间罐为梯形带盖式, 主要技术参数中间罐最大容量 20t 钢水液面高度工作液面:800mm 溢流液面:900mm

中间罐车 功能支承中间罐,并运载中间罐在烘烤位和浇铸位之间 移动。 结构型式半悬挂(高低腿)式。主要由车架、走行机构、横 移机构、摆槽、液压升降机构及驱动系统等主要技术参数最大承载重量 60t 走行速度 0~20m/min 横移行程±50mm 升降行程 500mm 中间罐烘烤(干燥)装置

粉末冶金零件密度与压制成形过程受力分析研究

粉末冶金零件密度与压制成形过程 受力分析研究 陈革维 (深圳职业技术学院机电工程学院,深圳 518055) 摘要本文在分析粉末冶金零件密度与压制成形过程中所受作用力之间相关关系的基础上,提出通过建立数学模型来表述压制系统的振动特征,并采用模式识别的方法在压坯密度与系统振动特征之间建立对应关系的方法。 关键词密度,力,振动 1 引言 在常规粉末冶金零件中,孔隙是粉末冶金材料的固有特性,可以将其视为强度为零的特殊的相单元。在某种意义上,孔隙就是微裂纹。孔隙不但削弱了材料承载的有效断面,也会引起强烈的应力集中。材料的孔隙度及孔隙的形状、大小及其分布对材料的力学性能,尤其是延展性和断裂韧性有重大的影响。 目前,诸多关于孔隙度与材料性能的关系的研究中,一致的研究结论是:随着孔隙度的增加,材料强度下降。其中被引用较多的是由Ryshkewitsh提出的指数关系式[1],该式表明,随着孔隙度的增加,材料的强度呈指数下降。 对粉末冶金零件而言,孔隙越多,则零件的密度越低。因而,密度是粉末冶金零件的重要质量指标。 压制与烧结是粉末冶金的两道主要工序,对零件的最终密度都有重要的影响。在压制过程中控制与提高压坯的密度从而最终提高零件的密度是一条较好的方法。它不但可以提高压坯强度,减少压坯搬运过程中 276

的损坏,在必要时还可以对压坯进行加工,而且可以避免压坯因过大的烧结收缩率而导致变形或精度下降等缺陷。因此,在粉末压制成形过程中对压坯密度进行控制,对保证产品最终质量有重要的意义。 2 粉末颗粒的受力分析 粉末压坯是由大量颗粒构成的非连续体,其受力变形过程非常复杂。目前已有一些定性描述,如Seelig和Wulff在1946年认为,压制成形过程中,粉末颗粒在模具中的受力行为可以分为相互重叠的三个阶段[2]: 1) 粉末颗粒的重堆积或重排列(位移或滑动); 2) 弹性和塑性变形; 3) 断裂或破碎。 也有学者将其分为粉末颗粒的重堆积、塑性变形和粉体的整体变形等三个阶段。 通常在压制过程中,与上模冲接触部分的粉末密度首先增大,然后是半成品与模壁之间的摩擦增大。在压制初期,粉末颗粒之间由于紧密化重排而导致摩擦增大;在压制后期则是由于粉末颗粒变形引起塑性流动而导致颗粒间摩擦增大,同时颗粒水平运动引起的模冲表面与粉末颗粒之间的摩擦亦增大。 摩擦力是除压制压力外影响粉末受力的最大因素。在室温压制过程中,由于只有很少甚至没有粉末流动,摩擦力将抵消掉一部分模冲力。粉末压制过程中涉及的摩擦力可以归纳为五类: 1) 运动模冲与模壁之间; 2) 粉末颗粒之间; 3) 粉末颗粒与模具之间; 4) 粉末颗粒变形过程中的内摩擦力; 5) 脱模时模壁与压坯之间。 压坯与模壁之间的摩擦力,除了影响模具的振动特征外,还造成压制压力在压制方向上出现明显的压力降。使得不同区域粉末颗粒的受力 277

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