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钢铁铸件及连铸坯的质量分析

2021-05-25 12:09:56   5  举报

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AI智能生成

第二章

冶金质量分析

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大纲/内容

连铸坯及其质量分析

连铸概述

概念

金属液由中间包经浸入式水口不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方<div>出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺</div>

放出热量

过热

凝固潜热

物理显热

液相穴

一次冷却区

在水冷结晶器的作用下，钢液形成一定厚度<div>且均匀的坯壳，以保证铸坯出结晶器不拉漏</div>

二次冷却区

铸坯完全凝固

三次冷却区

铸坯向周围辐射传热，使铸坯内外温度均匀化

连铸坯凝固过程特点

连铸坯凝固时热量传递过程

单方向传热

垂直方向传热3～6%

水平方向传热（主要，占95%以上）

连铸坯凝固

1.钢水在结晶器形成初生坯壳

2.带液芯的铸坯在二次冷却区稳定生长

3.临近凝固末期的坯壳迅速增长

质量分析

铸坯产生内裂纹原因

表面缺陷

裂纹类

角部横裂纹

角部纵向裂纹

表面横向裂纹

宽面纵裂纹

星状裂纹

振动痕迹

形成

危害

往往是其他缺陷，如偏析裂纹等的发源地，尤其是宏观偏析<div>引发裂纹，恶化坯壳品质</div>

气孔和气泡

形成原因

钢水脱氧不足（主要原因）；钢液去气不良（尤其是氢）

措施

表面夹杂

形成原因

连铸是钢液面浮渣和夹杂物被卷入坯内造成

措施

净化钢质，采用钢包吹氩中包净化和刚流保护

表面凹陷

重皮

内部缺陷

裂纹类

中心偏析

与中心疏松；缩孔密切相关

形成原因

溶质再分配造成固-液界面液相中溶质浓度富集

小钢锭凝固理论

铸坯芯部空穴抽吸理论

危害

降低钢的机械性能和耐腐蚀性能，在制造线材时经常<div>发生拉拔断线，严重危害产品质量。</div>

防止措施

降低钢中易偏析元素p s的含量

采用低过热度浇注，电磁搅拌以及添加形核剂等方式增加铸坯凝固的等轴晶率

采用轻压下技术

二冷辊夹应严格对弧，防止发生鼓肚变形

铸钢件及其质量分析<br>

铸锭组织

三晶区

表面细晶区

柱状晶区

中心等轴晶区

缩孔 气孔（疏松）

分类

缩管

单向收缩

缩穴

分散疏松

表面疏松

凝固方式

低碳钢

逐层凝固

集中产生缩孔

高碳钢

糊状凝固

集中产生缩松

中碳钢

中间凝固

铸锭缺陷

热裂

概念

分类

外裂

内裂

防治方法

1.减小铸件收缩时的机械阻碍和热阻碍

合理设计铸件结构

合理设计浇冒口系统

改善铸件和型芯的退让性<br>

2.提高合金强度

减少合金中的有害杂质

孕育处理，改善初晶组织

提高铸件易裂处的强度

冒口补缩

气孔

概念

分类

侵入性气孔

析出性气孔

反应性气孔

影响

气孔的存在，破坏了金属材质的连续性，减小了铸件的有效承载截面，同时在气孔<div>周围引起应力集中，因而大大降低了铸件的<font color="#c41230">力学性能</font>，尤其是<font color="#c41230">冲击韧性</font>和<font color="#c41230">疲劳强度</font></div>

铸铁件及其质量分析（ppt没讲）

自由主题

连铸机

结构

结晶器（核心设备）

扇形段（二冷段，核心设备）

钢包及回转台

中间包及中间包车

拉矫机

切割装置

引锭杆

铸造缺陷