中厚板表面裂紋的防治措施
中厚鋼板大約有200年的生產(chǎn)歷史，它是國家現(xiàn)代化不可缺少的一項(xiàng)鋼材品種，被廣泛用于大直徑輸送管、壓力容器、鍋爐、橋梁、海洋平臺、各類艦艇、坦克裝甲、車輛、建筑構(gòu)件、機(jī)器結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。用于生產(chǎn)中厚鋼板的原料有扁鋼錠、初軋板坯、鍛壓坯、壓鑄坯和連鑄板坯幾種。除特厚或特殊要求小批量的產(chǎn)品，仍采用扁鋼錠、初軋板坯、鍛壓坯或壓鑄坯外，一般均用連鑄坯做原料。某中厚板材有限公司就是利用板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)的連鑄坯進(jìn)行中厚板的生產(chǎn)，該公司的產(chǎn)品主要用于鋼結(jié)構(gòu)、船板、橋梁、鍋爐容器板、機(jī)械制造等行業(yè)。在前幾年的生產(chǎn)過程中，由于鑄坯中間裂紋出現(xiàn)的頻率較高，造成大量品種鋼改軋普板，導(dǎo)致企業(yè)回收利潤降低。為了解決這一問題，設(shè)法提高鑄坯質(zhì)量，在對鑄坯生產(chǎn)過程及產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查分析后，確定了影響中間裂紋產(chǎn)生的主要因素。
中間裂紋的產(chǎn)生是由于凝固末期鑄坯心部的收縮造成的。從力學(xué)觀點(diǎn)而言，是多種力和物理現(xiàn)象綜合作用的結(jié)果，當(dāng)鑄坯即將完全凝固時，鋼液中最后一部分潛熱從心部散出，致使中心部位溫度突然下降，由于中心溫降比鑄坯表面溫降快，出現(xiàn)中心收縮，當(dāng)坯殼所承受的綜合應(yīng)力、應(yīng)變超過固相線溫度附近固體的臨界強(qiáng)度和臨界應(yīng)變值時，就會產(chǎn)生裂紋。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于板坯中心帶及其附近夾雜物存在，降低了該處鋼的臨界強(qiáng)度和臨界應(yīng)變值；由于設(shè)備對中不良，造成附加外力。由于冷卻不良產(chǎn)生附加熱應(yīng)力。這些外界因素都可能導(dǎo)致鑄坯中間裂紋產(chǎn)生。
中厚板生產(chǎn)中，伴隨著含Nb、V、Ti等微合金化的鋼種產(chǎn)量的不斷增加，鋼板的表面裂紋現(xiàn)象逐漸成為中厚板生產(chǎn)中的主要質(zhì)量問題。表面裂紋主要有大縱裂、小縱裂、網(wǎng)狀裂紋等，其中小縱裂最為常見，這種裂紋深度較淺，深度一般不到2mm，裂紋內(nèi)主要是氧化鐵，沒有保護(hù)渣的成分。同時顯微情況上該裂紋不是沿著晶界擴(kuò)展，而是貫穿晶粒，表明裂紋不是在鑄坯上形成的。
通過長期試驗(yàn)，結(jié)合有關(guān)資料介紹，綜合分析得出鑄坯中間裂紋主要是由于雜質(zhì)元素中心偏析引起的，為了避免鑄坯缺陷產(chǎn)生，提高鑄坯質(zhì)量，主要措施有以下幾點(diǎn)：
(1)減少偏析元素（C、Mn、S、P）；
(2)控制澆注溫度，盡量低溫澆注；
(3)壓實(shí)鑄坯心部，防止鼓肚的發(fā)生；
(4)根據(jù)不同鋼種的凝固特性，選用不同的二冷配水；
(5)加強(qiáng)設(shè)備的檢修和維護(hù)，確保鑄機(jī)良好準(zhǔn)確的扇形段開口度；
(6)采用電磁攪拌，消除搭橋，增加中心等軸晶區(qū)；
(7)采用輕壓下技術(shù)，補(bǔ)償最后凝固階段的收縮。
(8)確保鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，鑄坯內(nèi)部的裂紋、疏松、偏析會產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致探傷不合
(9)壓縮比大于9時，鑄坯質(zhì)量能明顯改善，此外在同等壓縮比條件下，提高道次壓下率，可以提高坯料中心的變形率，減輕或消除中心缺陷。
(10)冶煉過程中，對鋼水進(jìn)行真空處理是保證厚規(guī)格鋼板探傷合格的重要條件。冷卻時，對鑄坯進(jìn)行堆垛緩冷可以釋放鋼中的H，有利于提高探傷合格率。
(11)對高M(jìn)n鋼，中心細(xì)小裂紋是在軋制后冷卻中產(chǎn)生的，為此鋼板軋后不采取空冷，而入坑或堆垛加罩緩冷的方式可以有效防止中心細(xì)小裂紋產(chǎn)生，大幅提高高M(jìn)n鋼探傷合格率
對于表面裂紋發(fā)生較高的中碳微合金化鋼種如：耐候鋼、高強(qiáng)度船板、橋梁鋼、耐磨鋼等嚴(yán)格控制入爐溫度，保證鑄坯表面入爐溫度＜500℃；將部分含微合金化元素的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的碳含量控制在0.10％以下，降低碳含量來提高坯料的高低溫塑性，減少軋制產(chǎn)生的裂紋，同時結(jié)合合適的控軋控冷工藝。
