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    亞包晶鋼連鑄坯角部橫裂紋的形成機理


    碳質量分數處于0.09%~0.16%的鋼種稱為亞包晶鋼。在連鑄過程中,鋼水要經過相變、結晶等一系列過程,特別是當鋼的碳含量處于包晶反應區域內時,由于包晶反應的發生,液相與δ相幾乎同時消失轉變為奧氏體,造成較大的體積收縮,增大了鑄坯與結晶器之間的空隙,熱阻相應增大。由于傳熱的不均勻,凝固坯殼厚度也不均勻,在熱應力、摩擦力、鋼水靜壓力的作用下,裂紋敏感性大大增加,而當這些應力的值大于坯殼表面所能承受的最大應力時,鑄坯表面就會開始產生裂紋,其中以角部橫裂紋尤為顯著。 
    北京科技大學的學者為了提高亞包晶鋼連鑄坯表面質量,運用低倍顯微觀察以及模擬等手段對亞包晶鋼連鑄坯角部橫裂紋的形成機理進行了研究,研究結果表明:不同鋼種角部橫裂紋附近組織不一,碳質量分數為0.15%的鋼種裂紋附近組織為均勻的鐵素體+珠光體,而碳質量分數為0.093%的鋼種的裂紋主要發生在厚度約50μm的沿晶先共析鐵素體薄膜上,后者裂紋的發生率約為前者的3倍;碳含量對鋼種塑性有根本性影響,從而影響角部橫裂紋的發生,工業試驗結果表明在碳質量分數低于0.1%范圍內,將碳質量分數降低至0.07%,角部橫裂紋的發生率可由原來的44%降低至約4%。二冷數值模擬優化結果表明,優化采用的彎曲段前弱冷模式及彎曲段之后內弧強冷模式的冷卻方案可保證連鑄坯內外弧角部溫度均避開第Ⅲ脆性區,優化后裂紋數量及長度大幅度降低,角部橫裂紋的發生可得到良好控制。


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