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柳钢40cr钢板连铸过程中的等轴晶率问题

作者:www.dhlsjy.com 发布于:2020/6/29 8:29:20 点击量:

柳钢40cr钢板产生折皱状(Ridging)缺陷是该柳钢40cr钢板在塑性变形中形成的严重的表面质量问题。由于管坯凝固过程中形成的发达的柱状晶凝固组织通过热轧不能被完全破坏而残留到最终退火管,见图1。柱状晶影响了最终柳钢40cr钢板的晶粒聚集组织和带状结构,并形成折绉缺陷。

图2柳钢40cr钢板退火管晶粒取向示意图

铸流电磁搅拌(S-EMS)通常用来破碎初生的柱状晶。同时,柱状晶碎片可以成为形核质点,增加等轴晶比例。研究认为,当柳钢40cr钢板等轴晶率达到或超过50%时,柱状晶对最终冷轧退火管折皱缺陷的不利影响已基本弱化,其表面抗折皱特性趋于稳定。

管坯连铸机在3#扇形段安装有S-EMS装置,最大搅拌电流为1750安培,图2为柳钢40cr钢板等轴晶率和搅拌电流强度之间的关系。

图6柳钢40cr钢板等轴晶率和搅拌电流的关系

除了不同的搅拌电流,试验炉次具有相同的搅拌工艺参数设定,包括频率和搅拌模式;浇铸参数方面,上述试验炉次的钢液过热度和拉速均不相同。从试验数据分析,两点可以明确:

1.搅拌电流<650A的情况下,等轴晶率维持在15%左右,等轴晶率值偏差在±5.5%,显示在此范围内搅拌电流的增加还不足以折断柳钢40cr钢板柱状晶;同时,其他工艺参数在搅拌能不足的情况下对管坯等轴晶率几乎没有影响。

2.搅拌电流>650A后,等轴晶率随搅拌电流上升而提高,在到达1650A搅拌电流后,大部分管坯等轴晶率可以达到45%以上的水平。同时,等轴晶率偏差值也随搅拌电流提高而上升(±7.5%),显示其他因素在有足够搅拌能后开始影响等轴晶率变化趋势。

以上结论说明:搅拌电流是影响柳钢40cr钢板等轴晶率最重要的因素。随着搅拌电流增加,搅拌效果不断加强。搅拌电流达到800A以上,电磁搅拌的效果变得明显,其它影响因素也开始发挥作用;电流达到1650A,虽然存在个别管坯等轴晶率偏低的现象,但大多数管坯内部可以得到大于40—50%均匀致密的等轴晶组织。

在目前无法上移搅拌位置以提高搅拌效率的情况下,大电流搅拌模式可能在今后相当长的一段时间内执行。在柳钢40cr钢板生产比例不断扩大后,长时间采用最大搅拌功率进行操作在很大程度上会影响电磁搅拌装置的寿命和运行稳定性。因此,在强调铸流电磁搅拌作用的同时,下工序的工艺优化也十分重要,包括热轧工艺制度的优化、退火工艺优化等。


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