分析37Mn5连铸圆管坯卷渣表面纵裂纹

37Mn5 ϕ150mm连铸圆管坯表面出现纵向裂纹，裂纹有两种表现形式：①管坯表面出现纵向裂纹，如图6-32a所示。②管坯表面出现有氧化物充填的不规则凹坑，如图6-32b所示。

图6-32 37Mn5 ϕ150mm连铸圆管坯表面夹渣缺陷形貌

a）管坯表面有纵裂纹（1号） b）管坯表面有氧化物（2号）

将2号试样按图6-33所示在凹坑处纵向切割，切割横截面如图6-34所示，明显看出凹坑内嵌有夹渣。

图6-33 切割2号试样

图6-34 2号试样凹坑内夹渣金相（左）与扫描电镜（右）放大形貌

对试样进行金相、扫描电镜（SEM）观察及对夹杂物进行了X射线能谱（EDS）分析，如图6-35～图6-37所示。

图6-35 2号试样夹渣X射线能谱分析

图6-36 1号试样纵向裂纹金相形貌

（裂纹断续，裂纹表面圆滑）(www.xing528.com)

图6-37 纵向裂纹扫描电镜放大形貌

（裂纹有颗粒状充填物）

对2号试样夹渣用X射线能谱（EDS）分析，发现含有结晶器保护渣的主要成分CaS、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O等。

1号试样的扫描电镜（SEM）观察及对夹杂物进行能谱（EDS）分析，其结果如图6-38～图6-40所示。

图6-38 FeO X射线能谱图

由图6-38～图6-40可见，1号试样裂纹内也含有夹渣，主要成分为Al₂O₃·SiO₂·CaO·ZrO₂·MnO·FeO。微观不同区域夹渣成分颇为复杂，部分区域含有锆。

分析认为，37Mn5 ϕ150mm连铸圆管坯的表面缺陷均为卷渣产生的纵向裂纹和不规则凹坑。2号试样夹渣含有Na元素，说明是由于结晶器保护渣在连铸时卷入钢液的缘故。1号试样微观不同区域夹渣成分颇为复杂，含有Al₂O₃、SiO₂、CaO、MnO、FeO，部分区域含有ZrO₂。从图6-39和图6-40两幅X射线能谱图中可以看出，夹渣成分Al₂O₃、SiO₂和MnO含量较多，可以判定该裂纹中的夹渣是钢液被空气二次氧化和耐火材料被侵蚀造成的综合产物。

图6-39 Al₂O₃·SiO₂·CaO·ZrO·MnO·FeO X射线能谱图

图6-40 1号试样颗粒状充填物SiO₂·MnO·FeO X射线能谱（EDS）分析