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GCr15钢连铸坯内部皮下气孔问题分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:GCr15钢220mm×480mm连铸坯在轧制到第七道次时,铸坯发生断裂,同时在铸坯上产生200mm的上下贯穿的大洞。在浅表面断口上的显微孔洞向内部延深,洞壁光滑,有褶皱,表明铸坯的塑性变形对皮下气孔的形状有影响。另外,钢中的气体含量较高,在连铸坯凝固过程中由于气体凝聚使坯内产生很大的气孔,随着气孔内气体的增加,气孔压力逐渐增大,在巨大气压的作用下,气孔中的气体爆炸而使钢坯产生一个穿透性的大洞。

GCr15钢连铸坯内部皮下气孔问题分析

GCr15钢220mm×480mm连铸坯在轧制到第七道次时,铸坯发生断裂,同时在铸坯上产生ϕ200mm的上下贯穿的大洞。在洞附近的金相试样上看到密集分布的显微气孔,有圆形、椭圆形、长条形等形状各异的气孔,如图4-86~图4-88所示。

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图4-86 在铸坯表面下密集分布的显微气孔形貌

在铸坯表面下看到的密集分布的显微气孔,有圆形、椭圆形、长条形等形状各异的气孔,铸坯表面已经严重脱碳,脱碳层约300μm。密集分布的显微气孔已经破坏了金属的连续性。

在浅表面断口上的显微孔洞向内部延深,洞壁光滑,有褶皱,表明铸坯的塑性变形对皮下气孔的形状有影响。

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图4-87 一个上升皮下气孔的放大像

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图4-88 在浅表面断口上的显微孔洞

断裂的根本原因为钢坯尺寸较大,在凝固过程中温度梯度较大,由于拉坯速度控制不当,在坯内产生裂纹。另外,钢中的气体含量较高,在连铸坯凝固过程中由于气体凝聚使坯内产生很大的气孔,随着气孔内气体的增加,气孔压力逐渐增大,在巨大气压的作用下,气孔中的气体爆炸而使钢坯产生一个穿透性的大洞。在大洞产生后,洞壁直接暴露在加热炉的氧气火焰之中,洞壁表面严重过烧,洞壁显现黑色,呈现大颗粒粗晶特征,表面多呈球形,还有单颗粒凝固熔滴。这是由于密集分布的气孔破坏了钢的连续性,降低了钢的塑性,在温度梯度较大和气孔较多的共同作用下使钢坯发生了断裂。

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