合金鋼(gang)發展的技術障礙
防止連鑄坯表面裂紋
鈮微合金(jin)鋼連鑄坯表面裂紋是含鈮鋼開發和生產(還包括焊接)的技術障礙之一,浦鋼、武鋼和安鋼等企業的高溫塑性研究表明,鈮微合金鋼的低塑性溫度區較寬,并加深和移向高溫區(圖二)。 此外,鑄坯拉速對高溫塑性也有明顯影響(圖一),裂紋周圍和端部有明顯的氧化脫碳特征,由此判斷裂紋源形成于凝固區,在低塑區擴展的本質。
成份 |
塑性開始下降溫度TAY( ℃) |
不同氮含量下的Al酸溶量極限 | 不同氮含量下的Al酸溶量極限 | 不同氮含量下的Al酸溶量極限 |
40ppm | 70pmm | 100ppm | ||
Nb鋼 | 950 | ≤0.0250 | ≤0.0145 | ≤0.0102 |
Nb-V鋼 | 930 | ≤0.0260 | ≤0.0150 | ≤0.0105 |
Nb-Ti鋼 | 830 | ≤0.100 | ≤0.0570 | ≤0.0400 |
表一 應變速率對高溫塑性及強度的影響
表二 Nb, V, Nb-Ti合金鋼熱朔性曲線
合金鋼(gang)發展的技術障礙,諸多研究工作還揭示了包晶反應區后組織應力、鈮碳氮化物在鐵素體基體上的析出、以及雜質在晶界的富集等幾個因素激化了裂紋的形成傾向。二次冷卻采用氣霧冷卻及動態冷卻控制,矯直布置在高于塑性低谷區是防止鑄坯表面裂紋的有效措施。實驗結果還表明,裂紋的形成率還與鋼中的[%Al][%N]乘積有密切關系,對電爐鋼(~70ppm N)和轉爐鋼(~40ppm N)為防止鑄坯表面裂紋形成的酸溶鋁極限列于表 一。可見,Nb-V 復合微合金化和Nb-Ti 復合微合金化可降低了塑性低谷區的開始溫度(TAV),尤其是 Nb-Ti 鋼,幾乎無裂紋敏感傾向(圖二)。