S355NL鑄坯表裂的控制措施

S355NL(Q345E)鋼的碳質量分數為0.13%～0.17%，錳質量分數為1.30%～1.50%，通過鈮和釩微合金化提高性能，屬於低合金高強度鋼，此鋼種一般應用於風電塔筒的大型法蘭上。

由於該鋼種的碳質量分數處於亞包晶鋼的範圍，屬於裂紋敏感性鋼種，在連鑄坯凝固冷卻、矯直過程中容易產生表面細小裂紋。產生表面裂紋後在法蘭鐓粗鍛造過程中鑄坯表面容易發生開裂，形成經濟損失。分析原因是：鋼種特性、冷卻強度高且冷卻不均勻、矯直溫度低、表面振痕深、保護渣物理性能不匹配等。

相關控制措施是：

1、控制冶煉成分

降低鋼中的氮質量分數，將氮質量分數控制在60×10－6～80×10－6範圍內，減少AlN、Nb（C、N）等脆性相在晶界的形成。另外可適當在鋼中加入一定量的鈦（質量分數為0.01%～0.02%），讓鈦在高溫下與氮優先結合，減少氮與鋁、鈮、釩的結合。

2、調整保護渣

選用新型高鹼度、高黏度、高熔化溫度的保護渣，設計保護渣鹼度範圍為0.95～1.10，黏度範圍為0.85～1.10Pa?s，熔化溫度範圍為1200～1250℃，提高黏度的目的是在大規格圓坯(φ600mm以上)低拉速的情況下促進渣膜在鑄坯表面的連續分布，通過保護渣的優化實現鑄坯在結晶器內的均勻傳熱，防止鑄坯表面出現局部過冷。

3、適當提高拉速

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

4、降低二冷區的冷卻強度

通過優化二冷區配水系統，將比水量降低10%，改善鑄坯出結晶器後的冷卻環境，保證鑄坯整體弱冷和均勻冷卻。另外，通過降低二冷區強度也可提高過矯直區的溫度，二冷比水量每降低0.01L/kg，其二冷區的表面溫度約提高30℃，從而使得過矯直區時表面溫度在900～920℃以上。

5、優化結晶器振動參數

提高拉速可實現結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展。

責任編輯：葛海馳

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