S355NL鑄坯表裂的控制措施

S355NL(Q345E)鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.13%～0.17%，錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.30%～1.50%，通過鈮和釩微合金化提高性能，屬于低合金高強(qiáng)度鋼，此鋼種一般應(yīng)用于風(fēng)電塔筒的大型法蘭上。 

　　由于該鋼種的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)處于亞包晶鋼的范圍，屬于裂紋敏感性鋼種，在連鑄坯凝固冷卻、矯直過程中容易產(chǎn)生表面細(xì)小裂紋。產(chǎn)生表面裂紋后在法蘭鐓粗鍛造過程中鑄坯表面容易發(fā)生開裂，形成經(jīng)濟(jì)損失。分析原因是：鋼種特性、冷卻強(qiáng)度高且冷卻不均勻、矯直溫度低、表面振痕深、保護(hù)渣物理性能不匹配等。 

　　相關(guān)控制措施是： 

　　1、控制冶煉成分 

　　降低鋼中的氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在60×10－6～80×10－6范圍內(nèi)，減少AlN、Nb（C、N）等脆性相在晶界的形成。另外可適當(dāng)在鋼中加入一定量的鈦（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%～0.02%），讓鈦在高溫下與氮優(yōu)先結(jié)合，減少氮與鋁、鈮、釩的結(jié)合。 

　　2、調(diào)整保護(hù)渣 

　　選用新型高堿度、高黏度、高熔化溫度的保護(hù)渣，設(shè)計(jì)保護(hù)渣堿度范圍為0.95～1.10，黏度范圍為0.85～1.10Pa?s，熔化溫度范圍為1200～1250℃，提高黏度的目的是在大規(guī)格圓坯(φ600mm以上)低拉速的情況下促進(jìn)渣膜在鑄坯表面的連續(xù)分布，通過保護(hù)渣的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)的均勻傳熱，防止鑄坯表面出現(xiàn)局部過冷。 

　　3、適當(dāng)提高拉速 

　　通過將拉速從0.23m/min提高到0.25m/min（提高約8.69%），使得鑄坯進(jìn)入矯直區(qū)的溫度提高到900℃以上，避開該鋼種的脆性溫度區(qū)間750～900℃。 

　　4、降低二冷區(qū)的冷卻強(qiáng)度 

　　通過優(yōu)化二冷區(qū)配水系統(tǒng)，將比水量降低10%，改善鑄坯出結(jié)晶器后的冷卻環(huán)境，保證鑄坯整體弱冷和均勻冷卻。另外，通過降低二冷區(qū)強(qiáng)度也可提高過矯直區(qū)的溫度，二冷比水量每降低0.01L/kg，其二冷區(qū)的表面溫度約提高30℃，從而使得過矯直區(qū)時表面溫度在900～920℃以上。 

　　5、優(yōu)化結(jié)晶器振動參數(shù) 

　　提高拉速可實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器振動頻率的提高，通過高頻低幅的振動，使得鑄坯表面的振痕變淺，減少橫向裂紋的萌生和擴(kuò)展。