Page 56 - 理化检验-物理分册2025年第一期
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戴柯明,等:20CrMnTi热轧圆钢表面裂纹形成原因及改善


              主要改进方向应为冷却速率、均匀性及保护渣性能。                           度直接影响渣膜的厚度,从而影响保护渣的传热性
              2.2  改善措施                                         能。在黏度过低的情况下,流入铸坯和结晶器的熔
                  经过上述检查及分析,制定工艺改善试验方案,                         渣增多,形成的渣膜过厚,容易造成流入坯壳与铜管
              如表1所示。                                            之间的渣膜不均匀。当渣膜厚度异常时,铸坯进入
                  主要改善保护渣的传热及润滑性能,保护渣黏                          二冷区的坯壳厚度偏薄,发生凹陷的可能性增大。
                                                      表1  工艺改善试验方案

                         调整方向                                试验内容                              检验结果
                         连铸工况                分批次更换结晶器,置换一冷水并进行水质监测                             略有改善
                       一冷水、拉速                一冷水量为1 600~1 850 L/min,拉速为0.95~0.85 m/min         略有改善
                        保护渣类型                            调整保护渣性能要求                             明显改善
                  根据现场试验调整情况,连铸冷却及拉速调整                          高至50 s/1 350 ℃,熔点目标值由1 080~1 130 ℃提
              效果并不明显,因此不进行改动。在该工艺参数基                            高至1 160~1 230 ℃,改善了保护渣的传热及润滑效
              础上,以保护渣黏度等性能指标为主要试验对象,                            果,铸坯表面质量明显好转,消除了表面凹坑,横向
              经过多种类保护渣试用对比,将保护渣黏度指标由                            裂纹、纵向裂纹缺陷也基本消除。
              0.65 Pa · s/1 300 ℃调整至1.55 Pa · s/1 300 ℃,碱度           工艺优化后铸坯表面宏观形貌如图10所示,铸
              目标由0.85调整至0.75,熔速指标由45 s/1 350 ℃提                 坯表面质量良好,无明显缺陷。













                                                  图 10  工艺优化后铸坯表面宏观形貌
                  经试验优化,连铸坯轧制成品后表面缺陷比例                          了铸坯表面的横、纵裂纹缺陷,解决了20CrMnTi热
              大大降低,优化前后轧材检测合格率如图 11所示,                          轧圆钢的表面质量问题。
              轧材检测平均合格率由72%提升到97%。
                                                                参考文献:

                                                                  [1]  刘瑶,李睿,赵亦东,等.20CrMnTi磨削表面质量试验
                                                                     研究[J].金刚石与磨料磨具工程,2020,40(4):70-75.
                                                                  [2]  柳洋波,崔京玉,佟倩,等.铌对20CrMnTi钢渗碳过
                                                                     程中晶粒粗化行为的影响[J].材料热处理学报,2015,
                                                                     36(1):124-131.
                                                                  [3]  张健.20CrMnTi钢齿轮轴断齿原因[J].理化检验(物
                                                                     理分册),2023,59(4):12-14.
                                                                  [4]  赵祥路,王壮壮,苏广兰,等.一种大尺寸20CrMnTi
                                                                     渗碳齿轮断裂失效分析[J].热加工工艺,2023,52(4):
                                                                     160-162.
                                                                  [5]  郁静.20CrMnTi齿轮端面磨削裂纹原因分析[J].现

                        图 11  工艺优化前后轧材检测合格率                          代制造技术与装备,2017,53(7):135-137.
                                                                  [6]  刘明华,刘正,王海川.连铸坯表面凹陷和纵裂分
              3  结语
                                                                     析 [J].炼钢,2000,16(6):55-58.
                  通过改善连铸冷却工况、调整保护渣参数指标                            [7]  段少平,周详.Q195矩形坯保护渣优化研究[J].金属
              等措施,改善了保护渣的传热及润滑效果,基本消除                                制品,2022,48(3):35-38.


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