炼钢 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (1): 63-73.

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特厚板坯厚度方向上夹杂物分布及中心裂纹形成机理

盖一铭1,徐龙云2,杨  健1   

  1. (1.上海大学 材料科学与工程学院,上海 200444;
    2. 湖南华菱湘潭钢铁有限公司,湖南 湘潭 411200)
  • 出版日期:2025-02-05 发布日期:2025-01-24

Inclusion distribution in the thickness direction of ultra-thick continuous casting slab and mechanism for the central crack formation

  • Online:2025-02-05 Published:2025-01-24

摘要:

采用EVO18型扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)对特厚板坯厚度方向上非金属夹杂物的数量、尺寸、成分、分布规律进行了研究,同时对铸坯中心裂纹处金相组织进行了观察分析。结果表明,特厚板坯中夹杂物的主要类型为Al2O3、MnS、TiN以及上述三种夹杂物的复合夹杂物。特厚板坯厚度方向上主要存在距内弧面1/4处的夹杂物聚集区。由于Mn元素和Ti元素的偏析作用,夹杂物MnS、TiN、MnS-TiN夹杂物在坯厚度中心附近在氧化物表面析出,所以大尺寸夹杂物在厚度中心处数量密度较大。从Al2O3+MgO+CaS+TiN的三维形貌及能谱图可以看出,由于特厚板坯厚度较大,冷却速度较慢,Al2O3在降温过程中率先析出,随着温度的降低,硫化物、氮化物在Al2O3周围析出。特厚板坯中心裂纹主要有两种产生原因,一是细小析出物钉扎组织晶界造成晶界处产生聚合孔洞,孔洞进一步长大形成中心裂纹;二是在铸坯凝固前沿,矫直应变容易造成沿晶撕裂产生裂纹。

关键词: 特厚板坯, 非金属夹杂物, 中心裂纹, 厚度方向