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轴承钢GCr15矩形坯280*360皮下角裂产生原因及改进措施

  
评论: 更新日期:2015年05月18日

 本文通过对轴承钢GCr15矩形连铸规格280*360坯料的皮下角裂产生原因进行了分析,并提出了合理的改进措施。
    华菱锡钢特钢有限公司炼钢厂生产轴承钢GCr15总体实物质量较好,但存在皮下角裂的问题,一直没有解决好,产生了一些用户质量异议。本厂生产的轴承钢,连铸断面为280*360,红送至棒材厂轧成Φ40-Φ120的棒材,供穿管用户穿管后,易产生外折,供锻打用户,易产生开裂。针对这种情况,公司下决心解决这个技术问题。本文针对此问题进行了分析讨论,并提出了合理的改进措施。
    冶炼轴承钢GCr15工艺流程
    废钢+生铁经过合理的配比装入料篮→100吨超高功率交流偏心底电弧炉→100吨双工位LF钢包炉→100吨双工位VD真空脱气炉→4机4流方坯连铸机。
    连铸机主要参数,见下表1
                                 表1
 

铸流数量:4;
铸机半径:12m;
矫直半径:12/16.5/30 m;
浇铸断面:280x360 mm;
拉速:280*360规格:0.5-0.75m/min;
冶金长度:约24m;
钢水流量调节:机电塞棒系统;
结晶器类型:管式,长度:780 mm;
水缝3.25mm
电磁搅拌:内置式结晶器EMS;
振动台:液压;
结晶器液位探测:放射性元素Cs137;
二次冷却:气雾冷却;

    生产轴承钢GCr15化学成份及连铸过程控制参数
    3.1 轴承钢GCr15化学成份按GB/T18254标准的成份执行。
    3.2 改进措施前的连铸过程控制参数
                                   表2
 

保护渣及相关参数:
规格mm保护渣一冷水L/min二冷水
比水量l/kg
振幅
mm
电搅频率HZ电搅电流A
280×360高碳保护渣30000.282.002.0650
温度与拉速控制:
过热度 ℃~2020~40>40≥50
拉速m/min
280×3600.600.580.550.50
过热度按不低于20℃控制,实际过热度低于20℃的情况,增加5~10%拉速。
          

    皮下角裂描述及统计
    从以上典型的四个低倍样照片可以看出皮下角裂(所选低倍照片很严重,肉眼可见)的特征:
    4.1.1皮下角裂均出现在角部附近区域,并与表面垂直;
    4.1.2严重的皮下角裂均开始出现在皮下约10-20mm处,长度约10mm;
    4.1.3出现皮下角裂的部位均出现了铸坯偏离角纵向凹陷,主要产生在侧弧,凹陷离角部20-40mm处;
    4.1.4铸坯出现表面凹陷同时产生了鼓肚,即鼓肚的同时产生了偏离角纵向凹陷;
    4.1.5四个角部附近同时出现皮下角裂的机率较低。
    4.2 皮下角裂统计与分析
    4.2.1 统计32炉轴承钢,偏离角皮下角裂评级见下表3
                                 表3
 

钢种炉数0级0.5级1级1.5级2级2.5级3级4级
GCr1532116108321

    从表3可以看出:
    ①1.5级以下(包括1.5级)的角部皮下角裂共计18炉,占比例为56%,2级以上包括2级)级共14炉,占比例为44%。
    ②对于1.5级以下的皮下角部裂纹,在合适的压缩比轧制下,裂纹一般能够焊合;对于2级及其以上的皮下角部裂纹,很容易出现焊合不了的情况,极易产生用户质量异议。因此,1.5级以上的皮下角裂成为必须要解决的课题。

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