液芯的高溫鑄坯在連鑄機(jī)的操作-鑄坯檢測(cè)顯微鏡
內(nèi)部裂紋是帶液芯的鑄坯在連鑄機(jī)二冷區(qū)運(yùn)行過程中,外力作用在
固液交界面超過鋼的允許強(qiáng)度和應(yīng)變產(chǎn)生的。有內(nèi)部裂紋時(shí),在硫印圖
上有長短不一的黑線存在,它會(huì)影響軋材的力學(xué)性能和使用性能。
連鑄坯裂紋產(chǎn)生機(jī)理
連鑄坯裂紋的形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,是傳熱、傳質(zhì)和應(yīng)力相
互作用的結(jié)果。帶液芯的高溫鑄坯在連鑄機(jī)運(yùn)行過程中,各種力作用于
高溫坯殼上產(chǎn)生的變形超過了鋼的允許強(qiáng)度和應(yīng)變是產(chǎn)生裂紋的外因,
鋼對(duì)裂紋敏感性是產(chǎn)生裂紋的內(nèi)因,而連鑄機(jī)設(shè)備和工藝因素是產(chǎn)生裂
紋的條件。
高溫帶液芯鑄坯在連鑄機(jī)內(nèi)運(yùn)行過程中是否產(chǎn)生裂紋,主要取決于:
(1)凝固坯殼所承受的外力作用;
(2)鋼的高溫力學(xué)性能;
(3)凝固冶金行為;
(4)連鑄機(jī)設(shè)備狀況。
當(dāng)拉速相對(duì)于結(jié)晶器方向朝下時(shí)(即結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)),在坯殼表面
產(chǎn)生一個(gè)向上的摩擦力,這個(gè)力的大小取決于摩擦系數(shù)和鋼水靜壓力。
而摩擦系數(shù)取決于結(jié)晶器材質(zhì)、表面粗糙度和潤滑條件。當(dāng)拉速相對(duì)于
結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)方向向上時(shí)(即結(jié)晶器向下運(yùn)動(dòng)),摩擦力向下,凝固坯殼中
的合成應(yīng)力處于壓縮狀態(tài),不會(huì)產(chǎn)生裂紋。由于坯殼承受軸向應(yīng)力和表
面的摩擦力產(chǎn)生彎曲力矩,因此在坯殼上引起附加彎曲應(yīng)力。它在坯殼
表面是張力,而凝固前沿是壓力。合力是彎曲力和軸向力之和,最后在
整個(gè)坯殼上表現(xiàn)為張力。當(dāng)張力足夠大時(shí),坯殼就可能形成裂紋。
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