方坯表面振痕形貌及形成機(jī)理
一煉鋼生產(chǎn)的SWRM8方坯表面振痕情況。坯樣取自2號(hào)連鑄機(jī),澆注條件是:過(guò)熱度3O℃,拉速1.6m/min,二冷采用強(qiáng)冷制度??梢钥闯觯琒wRM8方坯表面主要有以下缺陷。
(1)振痕。凹形深振痕,平均深達(dá)0.5mm,且振痕彎曲。
(2)凹陷??拷遣繀^(qū)域出現(xiàn)縱向凹陷,深處達(dá)3.5~4.0mm,且凹陷部位有粘渣現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)不同連鑄條件下的鑄坯表面振痕進(jìn)行金相分析,常見(jiàn)的振痕形態(tài)主要有兩類(lèi):凹陷狀振痕和帶鉤狀振痕。
為了改善鑄坯表面質(zhì)量,減小振痕深度,人們對(duì)保護(hù)渣存在情況下的連鑄坯振痕形成的原因進(jìn)行了深人細(xì)致的研究,在彎月面處,由于鋼液的過(guò)熱度及鋼液對(duì)流的影響,彎月面處0.3s期間內(nèi)形成的凝固坯殼可能表現(xiàn)為剛體,也可能表現(xiàn)為液體的性質(zhì),即具有流變性。由于結(jié)晶器的振動(dòng),彎月面區(qū)域的保護(hù)渣中產(chǎn)生壓力。在負(fù)滑移期間,結(jié)晶器向下振動(dòng)的速度大于拉坯速度時(shí),彎月面會(huì)被保護(hù)渣道中形成的正壓力推向鋼液中,在正滑脫期間,當(dāng)初始凝固坯殼強(qiáng)度不大,保護(hù)渣中形成的負(fù)壓力和波動(dòng)鋼液的慣性力將坯殼推向結(jié)晶器內(nèi)壁,導(dǎo)致初始凝固坯殼彎曲或重疊,形成不帶鉤狀的振痕。當(dāng)初始凝固坯殼的厚度較大,強(qiáng)度高的時(shí)候,初始凝固坯殼不能推向結(jié)晶器內(nèi)壁,因此鋼液會(huì)覆蓋在彎月面上,形成一種帶鉤狀的振痕。
2振痕缺陷形成原因分析
針對(duì)一煉鋼生產(chǎn)的SWRM8方坯振痕情況,振動(dòng)參數(shù)不合理(振幅大、頻率低),負(fù)滑脫時(shí)振痕間長(zhǎng),保護(hù)渣理化性能不合適等振痕彎曲滑不良,摩擦阻力大使振痕沿拉坯方向彎曲。
2.1振動(dòng)參數(shù)對(duì)振痕的影響
連鑄過(guò)程中鑄坯的振痕都與結(jié)晶器的振動(dòng)參數(shù)密切相關(guān),其振動(dòng)模式主要為正弦振動(dòng)。振痕形成機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究均表明振痕是在負(fù)滑脫期間產(chǎn)生的,負(fù)滑脫時(shí)間越長(zhǎng),振痕的深度就越大,因此控制負(fù)滑脫時(shí)間的長(zhǎng)短,可以有效地控制振痕的形態(tài)。
2.2振痕形成的影響因素
振痕間距和振痕深度是衡量振痕的重要參數(shù)。因此,考慮連鑄坯振痕的影響因素時(shí),應(yīng)分別考慮這兩個(gè)參數(shù)。同時(shí),大量研究表明,無(wú)論是低碳鋼還是中碳鋼,當(dāng)振痕間距增大時(shí),振痕的深度隨之增大。合理的控制振痕間距對(duì)控制振痕深度有重要作用。
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