Q345B低合金钢管连铸生产中内裂纹的种类及形成机理

 

Q345B低合金钢管连铸生产过程中产生的铸坯内部裂纹：包括中间裂纹、中心裂纹、矫直裂纹等，裂纹产生的地点是在液面相穴凝固前沿的固液界面，然后再在固相扩展直到能抵抗裂纹为止。

铸坯内部裂纹的形成与铸坯鼓肚、表面回热和铸坯低倍组织等因素有关。

四、连铸坯裂纹形成机理

１、力学观点

１）临界应力：以凝固过程中坯壳所承受的应力来判断裂纹的形成，如应力超过了固相线温度附近临界强度则产生裂纹。

２）临界应变：当固液界面固相的变量超过了临界应变值时产和断裂。

临界应力和应变值决定于凝固结构，也就是δ相与γ相的比例，全时和韧性较高，δ＋γ相凝固和γ相凝固韧性和强度较低，对裂纹敏感性增加。

２、冶金学观点

１）晶界脆化理论。在凝固前沿大约液相分率10%富集溶质的液体薄膜（如硫化物）包围树枝晶，降低了固相线温度附近钢的延性和强度，当受到外力作用时裂纹就沿晶界发生，致使凝固前沿产生裂纹。

２）柱状晶区的切口效应。凝固前沿的柱状晶生长的根部相当于一个“切口”，产生应力集中而导致裂纹。

３）硫化物脆性。硫化物日界分布形成所谓Ⅱ类硫化物，引起Q345B低合金钢管晶间脆性，成为裂纹优先扩展的地方，这是已凝固坯壳产生裂纹的原因。

４）质点沉淀理论：铸坯在冷却过程中AlN、Nb（CN）等质点在Ａ体晶界面沉淀，增加晶界脆性与裂纹的敏感性，这是铸坯矫直产生裂纹的主要原因。

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