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合金钢发展的技术障碍

    合金钢发展的技术障碍

    防止连铸坯表面裂纹
    铌微合金钢连铸坯表面裂纹是含铌钢开发和生产(还包括焊接)的技术障碍之一,浦钢、武钢和安钢等企业的高温塑性研究表明,铌微合金钢的低塑性温度区较宽,并加深和移向高温区(图二)。 此外,铸坯拉速对高温塑性也有明显影响(图一),裂纹周围和端部有明显的氧化脱碳特征,由此判断裂纹源形成于凝固区,在低塑区扩展的本质。

表一 铸坯无裂纹的Al酸溶含量极限( % )
成份

塑性开始下降温度TAY( ℃)

不同氮含量下的Al酸溶量极限 不同氮含量下的Al酸溶量极限 不同氮含量下的Al酸溶量极限
    40ppm 70pmm 100ppm
Nb钢 950 ≤0.0250 ≤0.0145 ≤0.0102
Nb-V钢 930 ≤0.0260 ≤0.0150 ≤0.0105
Nb-Ti钢 830 ≤0.100 ≤0.0570 ≤0.0400

                                                                                                                                                        表一  应变速率对高温塑性及强度的影响
应变速率对高温塑性及强度的影响                                                                                                                                                   表二   Nb, V, Nb-Ti合金钢热朔性曲线   Nb, V, Nb-Ti合金钢热朔性曲线


     合金钢发展的技术障碍,诸多研究工作还揭示了包晶反应区后组织应力、铌碳氮化物在铁素体基体上的析出、以及杂质在晶界的富集等几个因素激化了裂纹的形成倾向。二次冷却采用气雾冷却及动态冷却控制,矫直布置在高于塑性低谷区是防止铸坯表面裂纹的有效措施。实验结果还表明,裂纹的形成率还与钢中的[%Al][%N]乘积有密切关系,对电炉钢(~70ppm N)和转炉钢(~40ppm N)为防止铸坯表面裂纹形成的酸溶铝极限列于表 一。可见,Nb-V 复合微合金化和Nb-Ti 复合微合金化可降低了塑性低谷区的开始温度(TAV),尤其是 Nb-Ti 钢,几乎无裂纹敏感倾向(图二)。
 

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