CN107941807A - 一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法 - Google Patents

一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法 Download PDF

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Abstract

一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法，属于炼钢－连铸技术领域。适用于连铸板坯，为带有心部性能要求钢板的选坯提供指导，同时还可以建立钢板心部性能与钢坯心部缺陷的函数关系。在低倍取样照片上，以中心缺陷为中心画出一个矩形区域，然后测量出心部缺陷的总面积，求出心部缺陷总面积与矩形面积的比值，然后建立分组标准，将求出来的比值与分组进行对照，根据不同的分组，则决定该连铸板坯是否可以轧制带有心部性能要求的钢板。优点在于，不需要单独取样，在低倍取样照片上即可操作，不会造成另外的钢铁料消耗，易于推广。

Description

一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法
技术领域
本发明属于炼钢－连铸技术领域，特别是提供了一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法。
背景技术
目前，生产连铸板坯的钢厂，对其连铸板坯心部缺陷的评价通常采用“YB/T 4003-1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图”，该标准中，把中心偏析评级分为三类，即A、B、C三类，其中A类最为严重，B、C类依次减轻。在每个级别下，还分为0.5级、1.0级、1.5级、2.0级、2.5级和3.0级，数字越大，其中心偏析越为严重。这个标准被国内大部分钢厂所采用，其具备很大的优势，但是随着连铸板坯生产技术的提高，仅用该标准已经无法满足生产需求，需要更细致的划分方法，为现场生产提供参考和指导。
随着生产能力的提高，用户对钢的性能要求也越来越高，对钢板的心部性能提出了更高的要求，而钢板的心部性能很大程度上取决于轧制钢坯的心部缺陷。当钢板带有心部冲击、抗酸性能或心部强度等要求时，钢厂需要选择心部缺陷控制在合理范围内的连铸板坯来进行轧制，而钢坯的心部缺陷是否控制在合理范围内，则需要给定一个更加细化的规定。
对于生产数据的跟踪，有助于优化工艺参数，提高产品的质量命中率，如果将连铸坯心部缺陷进行量化评价，继而建立钢坯心部缺陷和钢板心部性能的关系函数，则可以通过优化工艺参数，来提高产品质量，因此也需要一种新的方法来量化连铸板坯的心部缺陷。
本发明就是通过给出一种方法来量化连铸板坯的心部缺陷，为带有心部性能要求钢板的选坯提供数据指导，同时还可以建立钢坯心部缺陷和钢板心部性能的联系，为工艺优化提供理论支持。
金茹等人在申请号“200810119500.1”中公布了一种通过分析珠光体组织数量来评价连铸板坯宏观碳偏析的方法，使用了图像分析法和热力学方法。
柳奭铉在申请号“201080024771.4”中公布了一种新的侵蚀药剂，用来更快的检测铸坯心部质量。
欧阳奇等人在申请号“201410291871.3”中公布了一种连铸坯表面缺陷双CCD扫描成像检测方法，用来检测铸坯的表面缺陷。
本发明无论是方法和目的上，都与现有公布的专利完全不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于连铸板坯中心缺陷量化分析的方法，为带有心部性能要求钢板的选坯提供指导。本发明是在低倍评级的基础上进行的，不需要另外取样，不会造成多余的钢铁料消耗，适用于连铸板坯钢厂。
本发明适用于连铸板坯，为带有心部性能要求钢板的选坯提供指导，同时还可以建立钢板心部性能与钢坯心部缺陷的函数关系。具体步骤如下：
1、连铸坯需要按照标准进行低倍取样，取样方法如图1所示，垂直于拉速方向进行取样，通常需要取样3块，分别为左侧低倍取样块3，中间低倍取样块4和右侧低倍取样块5，将这三个样块进行低倍检验，检验结束后会进行拍照留底。本方法将对中间低倍取样块4的观察面6进行分析；
2、如图2所示，连铸板坯心部缺陷7在连铸坯的厚度中心位置，呈一条直线分布，这与凝固机理有关。以这些心部缺陷为基准，在心部缺陷的上下画两条直线，这两条直线平行于心部缺陷组成的直线，每条直线到中心缺陷的距离都是h。然后垂直于新画的直线，再继续画两条直线，这四条直线相交，最后组成内部一个矩形区域，这个矩形的长为L，宽为2h。其中L为200mm～300mm，h为5mm～40mm。则这个矩形的面积S＝2000mm2～24000mm2。
3、测量矩形区域内每个中心缺陷的面积，求出矩形区域内所有中心缺陷的总面积S'，对两个面积求比值k＝S'/S。
4、建立一个标准，该标准共计有5个分组，分别用分组A、分组B、分组C、分组D和分组E表示，然后取4个常数，用a、b、c、d表示，其中1％≤a＜3％、3％≤b＜5％、5％≤c＜8％、8％≤d＜10％。则5个分组有如下约束，0≤A＜a，a≤B＜b，b≤C＜c，c≤D＜d，E≥d。将比值k与该标准进行比对，当k属于不同分组时，则采取不同的对待方法。
5、当钢板的心部性能无特殊要求时，k属于任何分组，都可以对钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有强度要求时，当k属于分组E时，则不建议对该钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有冲击要求时，当k属于分组D或者分组E时，则不建议对该钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有抗酸要求时，当k属于分组C或者分组D或者分组E时，则不建议对钢坯进行轧制。
6、同时在取得k值后，建立抗酸检验结果中氢致裂纹长度率CLR和k值之间的关系式：
CLR＝A1k2+A2k+A3
式中A1、A2、A3为函数系数，其中150≤A1≤250，-1≤A2≤-0.01，-0.1≤A3≤0.1。
从而实现钢坯心部缺陷对钢板心部性能影响的量化分析。
本发明的优点有1)可以建立钢坯缺陷和钢板心部性能的函数关系，为带有心部性能要求钢板的选坯提供指导。还可以建立钢板心部性能数据和钢坯心部缺陷数据之间的函数关系，进行量化分析。2)本发明容易实现，不需要单独取样，使用低倍评级后的照片即可分析，易于推广。
附图说明
图1是连铸板坯低倍取样示意图。其中，连铸板坯1、板坯拉速方向指示2、左侧低倍取样3，中间低倍取样块4、右侧低倍取样块5、中间低倍取样块4的低倍观察面6。
图2为中间低倍取样块4的低倍观察面。其中，连铸板坯心部缺陷7。
具体实施方式
实施例1：
当轧制带有心部冲击要求的钢板时，对连铸板坯的低倍照片进行分析，首先以中心缺陷为中心，在缺陷上下画两条直线，任意一条直线与中心缺陷的距离均为16mm，然后垂直于两条直线再画两条直线，这两条直线之间的距离为200mm，则组成的矩形面积S＝16×2×200＝6400mm2，使用图形软件测量矩形内缺陷的总面积S'＝150mm2，则k＝2.34％。制定标准a＝1％，b＝3％，c＝5％、d＝8％，则分组情况为：0≤A＜1％，1％≤B＜3％，3％≤C＜5％，5％≤D＜8％，E≥8％。当对钢板的心部性能有冲击要求时，当k属于分组D或者分组E时，则不建议对该钢坯进行轧制。按照该标准分组，则本例中的k＝2.34％属于分组B。则可以对该钢坯进行轧制。对钢板进行抗酸检验后，建立k值和抗酸检验结果中氢致裂纹长度率CLR之间的函数关系，即CLR＝A1k2+A2k+A3，其中A1＝169.9，A2＝-0.29，A3＝-0.0165。
实施例2：
当轧制带有抗酸要求的钢板时，对连铸板坯的低倍照片进行分析，首先以中心缺陷为中心，在缺陷上下画两条直线，任意一条直线与中心缺陷的距离均为16mm，然后垂直于两条直线再画两条直线，这两条直线之间的距离为200mm，则组成的矩形面积S＝16×2×200＝6400mm2，使用图形软件测量矩形内缺陷的总面积S'＝125mm2，则k＝1.95％。制定标准a＝1％，b＝3％，c＝5％、d＝8％，则分组情况为：0≤A＜1％，1％≤B＜3％，3％≤C＜5％，5％≤D＜8％，E≥8％。当对钢板的抗酸有冲击要求时，当k属于分组C或者分组D或者分组E时，则不建议对该钢坯进行轧制。按照该标准分组，则本例中的k＝1.95％属于分组B。则可以对该钢坯进行轧制。对钢板进行抗酸检验后，建立k值和抗酸检验结果中氢致裂纹长度率CLR之间的函数关系，即CLR＝A1k2+A2k+A3，其中A1＝169.9，A2＝-0.29，A3＝-0.0165。

Claims (1)

1.一种连铸板坯中心缺陷量化分析的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)取样，垂直于拉速方向进行取样，通常需要取样3块，分别为左侧低倍取样块(3)，中间低倍取样块(4)和右侧低倍取样块(5)，将这三个样块进行低倍检验，检验结束后会进行拍照留底；对中间低倍取样块(4)的观察面(6)进行分析。
(2)连铸板坯心部缺陷(7)在连铸坯的厚度中心位置，呈一条直线分布，以这些心部缺陷为基准，在心部缺陷的上下画两条直线，这两条直线平行于心部缺陷组成的直线，每条直线到中心缺陷的距离都是h；然后垂直于新画的直线，再继续画两条直线，这四条直线相交，最后组成内部一个矩形区域，这个矩形的长为L，宽为2h；其中L为200mm～300mm，h为5mm～40mm。则这个矩形的面积S为2000mm2～24000mm2；
(3)测量矩形区域内每个中心缺陷的面积，求出矩形区域内所有中心缺陷的总面积S'，对两个面积求比值k＝S'/S；
(4)建立一个标准，该标准共计有5个分组，分别用分组A、分组B、分组C、分组D和分组E表示，然后取4个常数，用a、b、c、d表示，其中1％≤a＜3％、3％≤b＜5％、5％≤c＜8％、8％≤d＜10％；则5个分组有如下约束，0≤A＜a，a≤B＜b，b≤C＜c，c≤D＜d，E≥d。将比值k与该标准进行比对，当k属于不同分组时，则采取不同的对待方法；
(5)当钢板的心部性能无特殊要求时，k属于任何分组，都可以对钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有强度要求时，当k属于分组E时，则不对该钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有冲击要求时，当k属于分组D或者分组E时，则不对该钢坯进行轧制；
当钢板的心部性能有抗酸要求时，当k属于分组C或者分组D或者分组E时，则不对钢坯进行轧制；
(6)取得k值后，建立抗酸检验结果中氢致裂纹长度率CLR和k值之间的关系式：CLR＝A1k2+A2k+A3；式中A1、A2、A3为函数系数，其中150≤A1≤250，-1≤A2≤-0.01，-0.1≤A3≤0.1。
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