低碳冷鐓鋼SWRCH8A 冷鐓開裂原因分析及改善措施

尋忠忠， 農之江， 吳德興

（寶武集團廣東韶關鋼鐵有限公司， 廣東 韶關 512123）

低碳冷鐓鋼主要用于制造電子螺栓、螺母等冷鐓成型的零部件。由于其是在常溫下利用金屬塑性加工成型，往往要承受70%以上的總變形量，材料內部的組織致密，產品的機械性能好，材料利用率高，生產效益好，能量消耗低，產品尺寸精度高以及表面質量好[1-3]。

1 生產工藝及取樣

低碳冷鐓鋼SWRCH8A 的生產工藝流程如下：高爐鐵水→脫硫處理→轉爐冶煉→吹氬→LF 爐處理→連鑄→鑄坯檢查→鑄坯下送→方坯驗收→方坯加熱→高線軋制→斯太爾摩控冷→集卷→P/F 線運輸→打捆→檢驗入庫。盤條生產中檢驗發現存在冷鐓開裂問題，取盤條試樣進行檢測分析。

2 檢驗結果

2.1 宏觀檢測

盤條試樣酸洗后采用體視顯微鏡檢測。盤條表面表面存在長條縱向裂紋（見圖1）。

圖1 盤條表面縱向裂紋形貌（50X）

2.2 金相檢測

在盤條表面縱向裂紋部位截取橫向樣進行金相檢測。盤條試樣基體組織為鐵素體+珠光體，表面縱向裂紋從表面向內傾斜延伸，裂紋深約197 μm，裂紋內含有黑色物質，裂紋兩側組織明顯粗大且相比其他區域珠光體明顯偏少，存在脫碳（見圖2）。

圖2 裂紋組織形貌

2.3 電鏡能譜檢測

對金相檢測發現的裂紋進行電鏡能譜檢測分析，裂紋內夾雜物能譜圖見圖3 所示，成分列表見表1，夾雜物的成分主要為O、F、Na、Mg、Si、S、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr 等。

圖3 裂紋內能譜圖

表1 裂紋內黑色物質成分列表 %

3 分析討論

1）根據體視顯微鏡檢測分析，盤條表面存在長條縱向裂紋。盤條冷鐓開裂是由于表面存在縱向裂紋而導致。

2）根據金相檢測分析，盤條表面縱向裂紋從表面向內傾斜延伸，裂紋深約197 μm，裂紋內含有黑色夾雜物，裂紋兩側存在明顯脫碳。說明裂紋加熱前就存在，鑄坯表面即存在裂紋。

3）根據電鏡能譜檢測分析，裂紋內黑色夾雜物成分主 要 為O、F、Na、Mg、Si、S、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr等。連鑄結晶器保護渣由硅酸鹽、氟化物為主，主要有SiO2，CaO，Al2O3，Na2CO3，CaF2，Li2CO3等。裂紋內物質成分與保護渣成分相符，因此裂紋內黑色物質主要來源于保護渣；Zr 為水口耐材成分，主要為水口侵蝕掉落。煉鋼過程分析，該爐鋼水連鑄過程，水口渣線調整方式改變后更換渣線提升中間包時，提升高度過高，水口插入深度過淺，該操作容易造成保護渣卷入水口侵蝕內襯。

綜上所述，盤條冷鐓開裂是由于鑄坯表面卷渣導致軋制后盤條表面存在縱向裂紋造成冷鐓開裂質量問題。

4 改善措施

1）優化調整連鑄爐數，減少水口侵蝕。連澆爐數由16 爐調整為12 爐。

2）水口渣線調整操作方式由原來的先深后淺調整為先淺后深，提高抬升中間包加減墊塊操作的精準性，要求保證過程水口插入深度。