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高强汽车板连铸坯裂纹的分析研究
| 论文题名： | 高强汽车板连铸坯裂纹的分析研究 |
| 关键词： | 汽车板;连铸坯;裂纹缺陷;产品质量 |
| 摘要： | 裂纹是连铸坯常见的缺陷，钢厂在连铸生产高强汽车板坯时常发生裂纹缺陷问题，严重影响了后续轧制加工的质量和最终产品的合格率。铸坯裂纹缺陷不仅成为影响高强汽车板质量的重要因素，而且对钢厂生产和合同的履行构成一定的影响，甚至造成了钢厂严重的经济损失。随着热装热送等技术的推广，生产无缺陷的连铸坯产品变得越来越重要。因此，有必要对目前常见的汽车板坯裂纹缺陷问题进行分析研究，控制和减少连铸坯裂纹缺陷问题，提高连铸产品质量来满足钢厂实际生产要求。 本文是针对钢厂高强汽车板连铸坯的质量进行检测分析，根据检测结果分析了形成连铸坯裂纹的原因。实验用9个试样采自于钢厂实际生产中的汽车板连铸坯。首先对各类缺陷的连铸坯进行宏观检验，根据裂纹缺陷位置进行分类，采用金相显微镜、扫描电镜观察裂纹周围组织形貌，EDS能谱分析裂纹周边成分，获得以下主要研究结果。 (1)1＃和2＃连铸坯缺陷为角部横裂纹。1＃连铸坯的角部发现AlN夹杂物，其可引发钢的延性大幅度地降低，增加钢的脆性和裂纹敏感性，最终形成裂纹缺陷。此外，硫化物的析出也增加了裂纹形成的可能性。2＃连铸坯裂纹出现在振痕处，且振痕较深，同时还存在CaO-SiO2-Al2O3系夹渣，其原因为结晶器液面波动很大，振动参数设置不合理，在振痕附近应力集中，最终导致角裂。 (2)3＃连铸坯的裂纹属于表面裂纹。具有明显的脱碳层，表明其发生在相对较高的温度，且处于铸坯的脆性区间，引发了钢的裂纹敏感性，当二次冷却强度过大或冷却水流量过大时，造成板坯表面冷却不均匀，导致裂纹缺陷。 (3)4＃和5＃连铸坯缺陷为宽面纵裂纹。4＃连铸坯是TiN、Ti(C，N)、TiO2聚集在钢渣界面引起保护渣不良，5＃连铸坯是由于结晶器保护渣的卷入，造成4＃和5＃铸坯传热不均，在坯壳薄的地方产生应力集中，当坯壳所受到应力超过了一次晶粒晶界的抗拉强度时将产生微裂缝。进入二冷区以后，裂缝扩展为明显的纵裂纹。 (4)6＃和7＃连铸坯缺陷皆为中心裂纹，属于内部裂纹。6＃和7＃连铸坯裂纹处发现Al2O3-K2O-Na2O系成分，表明其产生于结晶器中，在进入二冷区之前裂纹已形成。由于它们是中间包第一炉浇注的第一块板坯，浇注温度较高，使6＃和7＃铸坯在冶金长度内不能完全凝固，在板坯凝固收缩时断裂，产生延性断裂面，引发了中心裂纹缺陷。 (5)8＃和9＃连铸坯缺陷属于侧面裂纹。产生于结晶器内，与结晶器保护渣成分的流入有关，并且在之后的冷却、矫直阶段裂纹得到扩展，最终形成较长的侧面裂纹。 |
| 作者： | 李春诚 |
| 专业： | 冶金工程 |
| 导师： | 于景坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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