一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法技术

本发明专利技术涉及55SiCr弹簧钢小方坯连铸结晶器倒角结构和大小的改变来降低连铸坯角部微裂纹的方法。结晶器结构和大小的改变包括小方坯倒角采用1/4圆弧，圆倒角半径为15～23mm；圆倒角结晶器铜模厚度为10～18mm，倒锥度为0.1～0.5％。在连铸工序中控制拉速2.0～2.5m/min，过热度15～25℃，结晶器冷却水流量1500～1850L/min，振频150～200Hz，振幅4.0～5.0mm，二冷比水量约0.8～1.0L/kg。本发明专利技术通过设计优化了连铸结晶器倒角结构与大小，配合连铸工艺快速有效的降低小方坯角部裂纹出现的概率。同时也极大的增加了钢材的使用率。时也极大的增加了钢材的使用率。时也极大的增加了钢材的使用率。

【技术实现步骤摘要】
一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法


[0001]本专利技术涉及一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，属于钢铁连铸


技术介绍

[0002]角部横裂纹是连铸坯常出现的质量问题，需要采用修磨或剥皮等方式才可保证轧制品的质量。但对于一些特殊钢种的连铸坯角部横裂纹问题仍然没有解决，大多企业还无法改善或消除。在连铸矫直或弯曲阶段避开第三脆性区的前提下，由于硫化物(FeS
‑
MnS
‑
FeO)等低熔点化合物或共晶相在奥氏体晶界析出，会对铸坯造成应力集中，致使出现角部裂纹问题。
[0003]侯自兵等在船板钢连铸坯中发现：在900
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950℃由于低熔点共晶相液膜作用导致塑性下降；850
‑
900℃之间由于低熔点共晶相液膜与晶界铁素体膜复合作用导致塑性下降，且液膜的形成原因推断为在晶界处形成了(FeS+FeO)或(MnS+FeS+FeO)低熔点共晶相(见《船板钢连铸坯的高温力学性能及断口液膜现象》一文)。此研究注重于裂纹的产生的机制，并未在生产中实施改进措施。中国专利公开号CN 111136228 A提出了一种改善连铸坯角部横裂纹的控制方法，其核心是大倒角连铸坯的截面尺寸为280
×
325mm，连铸坯角部与铸坯宽面夹角控制为50
‑
60
°
，连铸坯斜边长度为50
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70mm，提高了矫直段连铸坯角部的温度，降低了连铸坯角部横裂纹风险。中国专利公开号CN111286576A提出倒角弧半径R80～82度、倒角弧直径宽度39～40mm的结晶器，致使生产的板坯减缓铸坯角部冷却强度，消除角部裂纹及角部尖锐状。但对于小方坯，如何降低角部裂纹产生的概率，在上述文献中还未见报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种改善55SiCr小方坯铸坯角部裂纹的方法，高效地解决55SiCr小方坯连铸坯角部裂纹质量问题，可减轻轧制前的修磨工作，减少了因修磨而带来的费料，节约了材料的损失。
[0005]本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，具体包括以下步骤：
[0006](1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为15～23mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为10～18mm，倒锥度为0.1～0.5％；
[0007](2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；
[0008]连铸的参数包括：拉速2.0～2.5m/min，过热度10～25℃，结晶器冷却水流量1850～1950L/min，振频150～200Hz，振幅4.0～5.0mm，二冷比水量为0.8～1.0L/kg。
[0009]本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，二冷比水量为0.9～1.0L/kg。
[0010]本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，振频150～180Hz。
[0011]作为优选方案之一，本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，具体包括以下步骤：
[0012](1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺
寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为15mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为18mm，倒锥度为0.5％；
[0013](2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；
[0014]连铸的参数包括：拉速2.5m/min，过热度15～25℃，结晶器冷却水流量1850L/min，振频178Hz，振幅4.4mm，二冷比水量为0.98L/kg。
[0015]作为优选方案之一，本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，具体包括以下步骤：
[0016](1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为23mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为18mm，倒锥度为0.5％；
[0017](2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；
[0018]连铸的参数包括：拉速2.5m/min，过热度15～25℃，结晶器冷却水流量1850L/min，振频178Hz，振幅4.4mm，二冷比水量为0.98L/kg。
[0019]在技术探索过程，还发现以下技术也适合本专利技术：
[0020]本专利技术一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，具体包括以下步骤：
[0021](1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为23mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为10mm，倒锥度为0.1％；
[0022](2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；
[0023]连铸的参数包括：拉速2.0m/min，过热度15～25℃，结晶器冷却水流量1500L/min，振频150Hz，振幅4.4mm，二冷比水量为1.1L/kg。
[0024]本专利技术的原理：通过设计优化了连铸结晶器倒角结构与大小，使得铸坯角部钢水凝固越近似于一维传热，进而降低了铸坯角部冷却速率变慢，角部凝固组织不会因冷却速率过快过早通过弯曲或矫直，即避免角部凝固组织在弯曲或矫直区处于该钢种的高温第三脆性，进而致使铸坯角部产生裂纹，以及硫化物(FeS
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CrS
‑
FeO)等低熔点化合物或共晶相析出，对铸坯造成应力集中，致使出现角部裂纹问题。从而实现了快速降低小方坯角部裂纹出现的概率。同时由于圆倒角变大，极大的增加了钢材的使用率。本专利技术通过设计优化了连铸结晶器倒角结构与大小，配合连铸工艺快速有效的降低小方坯角部裂纹出现的概率。同时也极大的增加了钢材的使用率。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术降低了铸坯角部裂纹的发生率。
[0027](2)本专利技术减小了铸坯角部的修磨率和修磨深度，极大地增加了钢材的使用率，可节约钢铁资源和成本。
[0028](3)本专利技术可直接用于工业生产。
附图说明
[0029]图1设计的结晶器铜模概要图；
[0030]图2对比例1所得产品的铸坯角部裂纹及其SEM
‑
EDS；
[0031]图3结晶器铜模的倒锥度。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0033]对比例1
[0034]55SiCr小方坯连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，圆倒角半径为6mm，圆倒角结晶器铜模厚度为18mm，倒锥度为0.5％。在结晶器圆倒角大小为6mm情况下，连铸拉速2.5m/min，过热度控制在15～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为15～23mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为10～18mm，倒锥度为0.1～0.5％；(2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；连铸的参数包括：拉速2.0～2.5m/min，过热度10～25℃，结晶器冷却水流量1850～1950L/min，振频150～200Hz，振幅4.0～5.0mm，二冷比水量为0.8～1.1L/kg。2.根据权利要求1所述的一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，其特征在于：二冷比水量为0.9～1.0L/kg。3.根据权利要求1所述的一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，其特征在于：振频150～180Hz。4.根据权利要求1所述的一种改善55SiCr铸坯角部裂纹的方法，其特征在于；包括以下步骤：(1)设计55SiCr小方坯的断面尺寸为150
×
150mm；采用符合55SiCr小方坯设计尺寸的连铸结晶器，连铸结晶器的倒角采用1/4圆弧，即圆倒角，半径为15mm；其中，圆倒角结晶器铜模厚度为18mm，倒锥度为0.5％；(2)采用连铸工艺制备55SiCr小方坯；连铸的参数包括：拉速2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万林，曾杰，王凤康，何航，梁策，周游，陈波涛，高旭，周乐君，黄道远，巨银军，王柳，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：