在垂直板坯连铸机中微合金化钢横向角裂的形成原因

zj2635

过去的30年来，Nb、V及Ti等会强烈形成氮化物及碳化物的元素被作为合金化元素加入到高强度钢中，以通过晶粒细化强化及析出强化来提高此类钢的强度。然而，微合金化钢在垂直板坯连铸机中连铸时，却会频频发生横向角裂，而且很难防止，它会严重降低板坯的热交货，并阻碍生产的连续性。这种角裂往往发生在板坯的固定侧（外侧），经过表面酸洗或低倍显微检测可以发现。研究发现，在垂直板坯连铸机中微合金化钢横向角裂的形成原因大致如下：

当板坯在垂直连铸机中被拉至垂直区段时，二维的冷却随之发生，板坯角部的温度急剧下降至约750～900℃，使得板坯在被弯曲时，角部因为延性温度最低而发生角裂。
7 m6 g  {$ E# v  Z1 S- b4 j
在板坯凝固之后，随着温度的下降，Nb、V及Ti的碳化物和/或氮化物沿奥氏体晶界呈链状析出，并“钉扎”在奥氏体晶界上，这样就限制了晶界的滑移并降低了晶界处的受力，其后果是增加了对开裂的敏感性。
5 |. D9 b8 s8 C3 A# U
当板坯的温度降至相变温度（A3）以下时，薄片状的先共析铁素体和作为“形核剂”的Nb、V及Ti的碳化物和/或氮化物一起开始沿奥氏体晶界析出，并形成网状的先共析铁素体薄层，从而阻碍了奥氏体基材的连续性。由于先共析铁素体薄层的强度要显著低于奥氏体晶粒的强度，当板坯经受弯曲应力时，裂纹就沿着薄层状的先共析铁素体出现。