D0I:10.13374/i.issn1001053x.2005.01.013 第27卷第4期 北京科技大学学报 Vol.27 No.4 2005年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2005 连铸坯表面网状裂纹 朱国森》王永胜)王新华)王万军” 1)首锅技术研究院，北京1000412)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083 摘要对连铸坯和热轧厚板表面网状裂纹附近的化学成分及其组织进行了分析，发现裂 纹附近存在Cu和Cr元素，裂纹沿着晶界延伸，可见裂纹形成的原因为：结晶器镀铬层磨损导 致铜板与连铸坯粘结，液态铜通过奥氏体晶界向铁基体内渗透.言集在奥氏体晶界的铜极大 地恶化了锅的塑性是导致裂纹形成的主要原因，在此基础上提出了控制连铸坯和热轧厚板 表面网状裂纹的措施. 关键词铜：塑性：网状裂纹：连铸坯 分类号TF777.1 近年来，国内主要钢铁企业在生产碳素结构 钢中厚板坯时，铸坯表面出现了长度、宽度不等， 无固定方向性的裂纹，这些裂纹在后续轧制过程 中会进一步延伸和扩展.这就极大地降低了钢材 的成材率，恶化了板材的表面质量和深加工性 能，严重影响了企业的经济效益. 本文将对碳素结构钢板坯(1260-~1800mm× 10 mm 220mm)及热轧厚板(50mm)表面裂纹进行研究， 找出裂纹的形成原因并提出相应的控制对策. 1实验及结果 在连铸坯和热轧厚板上截取裂纹试样，采用 以下方法对其进行检验：(1)采用便携式视频显微 仪观察裂纹的全貌，(2)采用超声波振荡仪清洗试 10 mm 样，在扫描电镜下分析裂纹的表面和截面的形貌 和化学成分：(3)对试样进行磨样和抛光处理，然 图1连铸坯()和热轧厚板b)表面网状裂纹形貌 Fig.1 Appearance of surface net cracks of a continuously cast 后用3%~5%的硝酸酒精溶液侵蚀试样后，在扫 slab (a)and hot rolled plate (b) 描电镜下观察裂纹附近的组织.连铸坯化学成分 (质量分数)：C,0.15%;Si,0.20%;Mn,0.40%;P, 纹在钢材宽度和厚度方向都比较严重，无固定的 0.018%:S,0.02%;A1,0.02%;0,16×10:N,18×106. 方向性，是典型的网状裂纹之一 1.1裂纹的表面形貌 12裂纹的扫描电镜分析 图1为连铸坯和热轧厚板表面裂纹的形貌. 图2为连铸坯表面裂纹的扫描电镜照片，其 可见，裂纹呈桔皮状，长度由几毫米到几厘米不 中A,B和C点的化学成分见表1.可见，A,B和C 等，宽度为0.30-1.50mm,深度为0.25~2.00mm.裂 三个位置处存在Cu元素，其中A和B位置还存 在Cr元素. 收稿日期：20040410修回日期：2004-06-10 图3为热轧厚板表面裂纹的扫描电镜照片及 作者简介：朱国森(1977一，男，博士 Cu和S元素的分布.可见，在AG七个位置处都第 2 7 卷 第 4 期 20 0 5年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 JO u m a l o f U n vi e r s tiy o f S e i e n e e a o d Te e h n o l o gy B e ji i n g V b】 . 2 7 N 0 . 4 A u g . 2 0 0 5 连铸坯表面网状裂纹 朱 国 森 ” 王 永胜 ” 王新 华 ” 王 万 军 ” l )首钢 技术 研究 院 , 北京 10 0 0 4 1 2 ) 北京科 技大 学冶 金 与生态 工程 学 院 , 北 京 10 00 83 摘 要 对 连铸 坯和 热 轧厚 板表 面 网状裂 纹 附近 的化 学 成分及 其 组织 进行 了分析 , 发 现 裂 纹 附近 存 在 C u 和 Cr 元 素 , 裂 纹沿 着 晶界 延伸 . 可 见裂 纹形 成 的原 因为 : 结 晶器镀 铬 层磨损 导 致 铜板 与 连铸 坯粘 结 , 液态 铜通 过奥 氏体 晶 界 向铁基 体 内渗透 . 富集在 奥 氏体 晶界 的铜 极大 地 恶化 了钢 的塑性 是 导致 裂纹 形成 的 主要 原 因 . 在 此 基础 上提 出了控 制连 铸坯 和热 轧 厚板 表 面 网状 裂纹 的措 施 . 关 键词 铜 : 塑 性 ; 网 状 裂纹 ; 连铸 坯 分 类号 仆 7 ” . 1 近 年 来 , 国 内主要 钢 铁企 业 在生 产 碳 素结 构 钢 中厚板 坯 时 , 铸 坯 表面 出现 了长度 、 宽度 不等 , 无 固定方 向性 的裂 纹 , 这些 裂纹 在后 续 轧制 过程 中会进 一 步延 伸和 扩 展 . 这 就极 大地 降低 了钢材 的成 材 率 , 恶 化 了板 材 的表 面 质 量 和 深 加 工性 能 , 严 重 影 响 了企 业 的经 济效 益 . 本文 将 对碳 素 结 构钢 板 坯 ( 1 2 60 一 1 8 0 ~ x 2 2 0 ~ )及 热 轧 厚板 ( 50 ~ )表面 裂 纹 进行研 究 , 找 出裂 纹 的形 成 原 因并 提 出相 应 的控 制 对 策 . 1 实验 及 结 果 在连 铸 坯和 热 轧厚 板 上截取 裂 纹试 样 , 采 用 以下 方法 对其 进行 检验 : ( l) 采 用便 携 式视 频显 微 仪观 察裂 纹 的全貌 ; (2) 采 用超 声波 振 荡仪 清洗 试 样 , 在 扫 描 电镜 下分 析裂 纹 的表 面 和截 面 的形 貌 和 化 学成 分 ; (3 ) 对 试 样进 行 磨 样 和抛 光 处 理 , 然 J 后用 3% 一 5% 的硝 酸酒 精 溶 液 侵蚀 试 样后 , 在 扫 描 电镜 下观 察裂 纹 附近 的组 织 . 连 铸坯 化 学成 分 ( 质量 分 数 ) : C , 0 . 巧% ; is , .0 20 % ; M n , .0 40 % ; P , () . 0 18% : S , 0 . 0 2% : A I : , 0 . 02 % : 0 , 1 6 x l o 一` : N , 18 x l o 一 ` . .1 1 裂 纹 的 表面 形 貌 图 1 为 连铸 坯 和 热 轧厚 板 表 面裂 纹 的形貌 . 可见 , 裂 纹呈 桔 皮状 , 长 度 由几毫 米 到 几厘 米 不 等 , 宽度 为 .0 3 -0 1 . 50 m m , 深 度 为 .0 25 一.2 0 ~ . 裂 收稿 日期 : 2 0 4刁今10 修 回 日期 : 2 0 4刁-6 10 作者 简介 : 朱 国森 ( 19” 一) , 男 , 博 士 图 1 连铸 坯 (a )和 热轧厚 板伪)表面 网 状 裂纹形 貌 F i.g l A P P e a ar . e e o f s u far c e n e t e ar e ks o f a e o n 幼. u o u s ly ca , t s l a b ( a ) a n d 卜o t or ll e d P l a t e 伪) 纹在 钢材 宽度和 厚度 方 向都 比较 严 重 , 无 固定 的 方 向性 , 是典 型 的 网 状 裂 纹之 一`IJ . L Z 裂 纹 的扫 描 电镜 分析 图 2 为连 铸 坯 表 面裂 纹 的 扫描 电镜照 片 , 其 中 A , B 和 C 点 的化 学 成 分见 表 1 . 可 见 , A , B 和 C 三 个 位 置 处存 在 C u 元素 , 其 中 A 和 B 位 置 还存 在 C r 元 素 . 图 3 为 热轧 厚板 表 面裂 纹 的扫描 电镜 照 片及 C u 和 S 元 素 的分 布 . 可见 , 在 A ~ G 七 个 位 置处 都 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 04. 013