连铸坯产生质量问题的原因

23.什么是连铸坯的质量问题?

最终钢材产品的质量取决于连铸坯的质量。所谓连铸坯的质量是指得到合格钢材产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。

我们关心的是，哪些连铸坯的质量问题可以通过电磁搅拌来解决，这就一定会涉及质量问题产生的原因。

24.铸坯质量问题主要有哪些?

(1)铸坯的纯净度(夹杂物数量、形态、分布等)；

(2)铸坯的表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等)；

(3)铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂、疏松和缩孔等)。

铸坯的纯净度主要取决于钢水进入结晶器之前的处理过程，即在浇注前把钢水搞“干净”些；同时浇铸时要控制工艺，不让夹杂物随钢水下行。

铸坯纯净度的控制是从熔炼开始(电炉、转炉)到炉外精炼、中间包冶金、保护浇注以及电磁搅拌工艺的全过程控制。

铸坯的表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内的凝固过程，它与结晶器内坯壳的形成过程、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能等因素有关。必须控制影响表面质量的各参数在目标值以内，从而生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。

铸坯的内部缺陷包括内部裂纹、疏松与缩孔，主要取决于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统。合理的二次冷却水分布，支承辊的对中，防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前提。

铸坯内部元素偏析，是与全过程有关的。

因此，为了获得良好的铸坯质量，可以根据钢种和产品的不同要求，在连铸的不同阶段，如钢包、中间包、结晶器和二冷区采用不同的工艺技术(包括电磁搅拌)，对铸坯质量进行有效的控制。

25.连铸坯中非金属夹杂物有哪些类型?

连铸坯中非金属夹杂物，按其生成方式可分为内生夹杂和外来夹杂。

内生夹杂，主要是指出钢时，加铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢水和空气的二次氧化产物，如铝的氧化物。

外来夹杂，主要是冶炼和浇铸过程中带入的夹杂物，如钢包、中间包耐火材料的浸蚀物，卷入的包渣和保护渣、水口被冲刷的残留物等。

连铸坯中最后凝固的夹杂物的数量、分布和粒度，是受中间包内钢水的纯净度、结晶器内注流的冲击深度以及注流的运动状态等制约的。对弧形连铸机来说，在离内弧面1/4厚度处夹杂物有聚集现象，这是一个严重缺点。电磁搅拌可以控制结晶器内钢水的运动，并排除夹杂物，因此我们要认真研究杂质的产生和运动规律。

26.如何区分夹杂物的大小?

夹杂物粒度的大小，是根据铸坯被加工为成品时，是否影响加工性能而分为微细夹杂和大型夹杂两种。一般认为，夹杂物粒度小于50μm的叫微细夹杂，粒度大于50μm的叫大型夹杂。27.连铸坯中夹杂物来自哪里?

在连铸坯中发现的夹杂物组成复杂，形态各异。从夹杂物的成分来判断，大致可以知道夹杂物的来源。

(1)夹杂物中含有弱脱氧元素较多，且SiO2+MnO含量大于60％以上，尺寸大于50μm，可以判定夹杂物是空气与钢水二次氧化所致；

(2)夹杂物组成与耐火材料组成相近，且形状特殊、尺寸较大，可以判定为耐火材料的侵蚀物；

(3)夹杂物中含有钾、钠等元素，说明是由于结晶器保护渣卷入钢水中所致。

28.弧形连铸机铸坯内夹杂物聚集有何特点?

截至2000年，我国已建成大小方坯弧形铸机1039流，圆坯专用弧形铸机23流，总计1062流，其中不少方坯铸机可同时兼拉圆坯。夹杂物在内弧聚集对圆坯穿管极为有害。

弧形铸机由于结构上的原因，铸坯中大颗粒夹杂物是比较严重的，而且聚集在内弧面1/4处，其成因如图2—1所示。

夹杂物随钢流冲向结晶器下部，拉速越快，冲击越深。由于比重的原因，夹杂物有一个上浮的趋势。钢流运动是一个圆弧轨迹，与上浮力(垂直方向)合成，杂质便向铸坯内弧侧运动，至凝固前沿，被黏稠区所俘获。这种质量问题，无论是方坯、圆坯、板坯的弧形铸机，都是存在的，不得不采取多种方法，如在弧形机上加电磁搅拌，在板坯机上加电磁制动来解决。日本川崎水岛钢厂和日本钢管福山厂甚至将弧形板坯铸机改为立弯式铸机，使上段有3m以上的垂直段，以利于夹杂物上浮，对于大多数弧型圆坯铸机来说，一个性能良好的结晶器电磁搅拌是必须的。电磁搅拌所产生的旋转力，使钢液在下行过程中，作强烈的圆周运动，这种运动会使钢液(比重大)产生离心力，向坯壳压缩，而夹杂(比重轻)则向心运动，聚集起来，高温的夹杂集合会使颗粒增大而更趋于上浮，避免了向内弧移动。而电磁旋转力的作用，减轻了钢液注流冲击深度，也有利于夹杂物上浮。

29.按影响成品加工性能分，夹杂物有哪些类型?

按夹杂物变形能力可分为脆性夹杂、塑性夹杂和半塑性夹杂。

脆性夹杂物一般指那些不具备塑性变形能力的简单氧化物、复杂和复合氧化物，氮化物和不变形的球状、点状夹杂物。由于钢丝是经钢坯热轧成盘条后再经拉拔而形成的，要求变形量很大，所以A1203、尖晶石等不变形脆性夹杂对线材的危害是很大的。

塑性夹杂物在钢经受加工变形时具有良好的塑性，沿着钢的流变方向延伸成长条状，属于这类的有SiO2含量较低的铁硅酸盐、硫化铁、锰(Fe、Mn)S等。

半塑性的夹杂物一般指各种复合的铝硅酸盐类夹杂物。

钢中非金属夹杂物的变形行为比较复杂，不仅取决于夹杂物的类型，而且与夹杂物的成分及变形温度密切相关。

30.裂纹的种类有哪些?

连铸坯表面缺陷是影响连铸机产量和质量的重要缺陷。据统计，各类缺陷中裂纹占50％。铸坯出现裂纹，重者会导致拉漏或形成废品，轻者要进行精整，这样既影响连铸机生产率，又影响产品质量，增加了成本。连铸坯裂纹的种类见表2—1。

表2—1连铸坯裂纹的种类

对各种裂纹产生的原因进行分析，目的是研究电磁搅拌工艺对裂纹的影响。虽然到目前为止，学术界尚未认可电磁搅拌器对裂纹肯定有什么影响，但是，一些连铸专家曾认为，结晶器搅拌器对铸坯角部裂纹有抑制作用，而我们通过F—EMS的研究，发现搅拌器对铸坯局部裂纹有明显的控制作用。

31.表面纵裂纹有什么危害?

连铸坯表面纵裂纹会影响轧制产品质量。如长300mm、深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上会留下1125mm分层缺陷。

研究表明，纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳的不均匀性，作用于坯壳的热应力超过钢的允许强度，在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂，出结晶器后在二次冷却区扩展。

32.表面纵裂纹产生的原因有哪些?

水口与结晶器不对中、保护渣溶化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜不均等、结晶器液面波动、钢中S+P含量超过允许值等。

以上原因会造成凝壳厚薄不匀或使局部凝固壳过薄容易发生裂纹；液渣层过薄、液面波动过大，纵裂纹明显增加；S+P含量超标，钢的高温性能和塑性明显降低，易发生纵向裂纹。

33.电磁搅拌对表面纵裂纹有什么影响?

连铸工艺上防止纵裂纹的措施有：水口和结晶器对中；结晶器液面波动稳定在±10mm；合适的浸入式水口插入深度；合适的结晶器锥度；结晶器与二冷区上部对弧要准；合适的保护渣性能等。

M—EMS产生的旋转磁场，使钢液沿凝固前沿不停地冲刷，因而有理由认为，它能使初生坯壳均匀化，从而减轻纵裂。在使用结晶器电磁搅拌时要注意强度，过强的搅拌，会使液面波动过大，反而引发裂纹。

34.表面横裂纹产生的原因及防止方法有哪些?

横裂纹位于铸坯内弧表面振痕的波谷处，通常是隐藏不见的，裂纹深度可达7mm，宽度0.2mm。裂纹位于铁索体网状区。产生的原因一般是连铸工艺控制失常所引起。比如：振痕太深、钢中Al、N含量增加，促使质点(A1N)在晶界沉淀，诱发横裂纹；钢坯在脆性温度700～900℃区间矫直；二冷太强等。

连铸工艺方面防止横裂的措施一般有：结晶器采用高频小振幅；二次冷却采用平稳的弱冷却，并使矫正时铸坯表面温度大于900℃；结晶器液面稳定，并采用有良好润滑性能、黏度较低的保护渣。

一般来说，M—EMS对横裂影响甚微，但末端电磁搅拌(F—EMS)可以使铸坯表面温度回升，可使因振痕引起的横裂(细小)在下行时，特别是空冷区内，不致受力而继续扩大，特别是对矫直温度可能低于900℃的铸机工艺来说，更有降级的效果。

35.表面网状裂纹和铸坯角部裂纹产生的原因有哪些?

表面网状裂纹：高温铸坯表面吸收了结晶器的铜，以及表面铁的选择性氧化。解决的办法是结晶器铜板加镀层。电磁搅拌不能改善网状裂纹。

连铸坯角部裂纹：角部纵向或横向裂纹主要原因是结晶器结构和安装不对称所造成。经验证明，过强的M—EMS搅拌，会使角部裂纹加重。

36.连铸坯的内部裂纹有哪些?

根据《连续铸钢500问》的定义，内部裂纹是从结晶器拉出来的带液芯的铸坯，在弯曲、矫直或辊子压力的作用下，在正在凝固的、非常脆弱的固液交界面产生的裂纹，叫内部裂纹，它的种类大致分为8种：

(1)矫直裂纹：是带液芯的铸坯在进行矫正时受到超过允许的变形率造成的。

(2)压下裂纹：由于拉辊压力太大，于正在凝固的铸坯固液两相区中产生的。

(3)中间裂纹：主要是由于铸坯通过二次冷却区时冷却不均匀，温度回升大而产生的热应力造成的。另外铸坯鼓肚或不对中造成外力，也可产生这种裂纹。

(4)角部裂纹：由于结晶器冷却不均所造成的。

(5)皮下裂纹：离表面3～10㎜范围内，细小裂纹的产生主要是铸坯表层温度反复多次变化而发生相变，裂纹沿两种组织交界面扩展而形成。因为3～10mm纯粹是在结晶器内生成，因此M—EMS 可以有效地控制其生成。

(6)中心线裂纹：在板坯横断面中心可见的裂隙，并伴随有S、P的正偏析，它是凝固末期铸坯鼓肚造成的。

(7)星状裂纹：方坯横断面中心裂纹呈放射状。二冷区冷却太强，随后温度回升而引起凝固层鼓肚，使铸坯中心黏稠区受到拉应力破坏所致。

(8)对角形裂纹：二次冷却不均，使铸坯产生菱形变形所致。

裂纹发生的力学原理是，凝固界面的晶体强度非常小(仅1—3N/mm2)、由变形到断裂的应变为0.2％～0.4％。因此铸坯受到外力(如鼓肚力、矫直力、热应力等)超过上述临界值，就在固液界面产生裂纹，并沿柱状晶扩展，直到凝固壳能抵抗外力为止。

从上述各处裂纹来看，多数在结晶器内发生的表面裂纹、气泡、针孔等，可以通过M—EMS

来抑制。中间裂纹也可以通过电磁感应的办法来控制，只是目前尚未为此而专门设置这种装置。至少，在板坯的四角因冷却过速，在矫直时会发生裂纹，因而已有专门的电磁感应加热装置使其均温而改善裂纹的例子。事实上，电磁感应加热与电磁搅拌器是同一种结构，只不过一种是利用电磁推力，而另一种是利用电磁感应涡流发热和磁滞发热而已。电磁感应能改善铸坯局部裂纹，已经有了一定数量的实验数据，至于工业推广，还需要机会。

37.连铸坯皮下气泡是如何产生和受控的?

在位于铸坯表皮以下，有直径和长度各在1mm和10mm以上的向柱状晶方向生长的大气泡，这些气泡如裸露在外的叫表面气泡，没有裸露的叫皮下气泡，比气泡小的呈密集状的小孔叫针孔。

电磁搅拌可以冲刷初生壳凝固前沿，旋转的钢液有强的离心力，压迫坯壳，使气泡分离上浮。因此是一种有效的工艺手段。

38.连铸坯的内部质量主要指哪些?

连铸坯的内部质量主要指中心元素偏析、中心疏松和缩孔。

连铸坯的中间裂纹、中心裂纹也应当是考察质量内容之列；与影响内部质量相关联的指标还有等轴晶率、V状偏析等。

39.影响连铸坯内部质量的主要原因有哪些?

影响连铸坯内部质量的主要原因是钢液冷却、铸坯凝固过程。

研究电磁搅拌技术，目的是为控制连铸坯的凝固过程，因而，我们首先要关注铸坯的凝固过程。

40.钢液冷却过程释放的热量包括哪些?

钢水凝固过程中释放的热量包括：

(1)钢水过热。由浇注温度T C来决定：

T1=T C一T L

(2)凝固潜热。不同的钢种凝固潜热是不同的：

T2=T L一T S

低碳钢的潜热为310KJ/kg，潜热放出的速率，直接关系到连铸生产率；

(3)物理显热。钢从固相线温度冷却到室温所放出的热量。

显热的释放过程比较复杂，在冶金长度内，铸坯坯壳在很长一段时间是由喷水冷却的，而后一段空冷区是靠热辐射冷却的。外壳边冷却边接受坯芯传出的热量。铸坯完全凝固后，铸坯继续向空气中辐射热量，使铸坯表面温度上升并且均匀化。

41.钢液冷却的动力是什么?

首先，钢液在结晶器内通过传热消除过热，紧贴结晶器壁的那部分钢液由液相转变到固相，发生相变结晶，形成初生坯壳。

铸坯凝固过程的冷却动力就是温度梯度。液芯温度为T C，凝固前沿为T L，初生壳为T S，结晶器铜板外壳是冷却水温，外壳表面水温在沸点以下，因此绝不会接近或超过100℃，即在核态沸腾区以下。在很短的距离内，温度差值约1400℃，温度梯度很大。巨大的温度梯度，产生强烈的对流和传导。

42.在结晶器区段内，传热有几个渠道?

(1)浇铸和搅拌会引起钢液的运动，因而引起热的对流；

(2)钢液与结晶器壁接触受冷凝固，形成初生坯壳；

(3)弯月面以下坯壳与器壁之间有传导传热；

(4)坯壳内部因温度梯度而从内向外的热传导；

(5)钢液与凝固壳在两相区的传热；

(6)冷却水与结晶器外壁之间的传导和结晶器铜板很短距离内的强烈的传热。

43.结晶器壁传热过程是怎样的?

(1)在结晶器口下100～140mm处，称为弯月面，钢液与结晶器铜板有压力接触。此处是靠结晶器壁传热的，此处传热效率最高。不过在钢水和器壁之间，还有很薄的一层熔渣和润滑剂，对传热有些影响，初生坯壳就从弯月面开始生长。

结晶器壁具有良好的导热性，只需要结晶器壁很薄，热阻很小，相当于传热系数为2W/cm2·℃，这是一种传导传热。

(2)凝固壳与结晶器壁之间的传热，钢水在弯月面处冷却速度高达100℃/s，据测定钢液弯月面处的结晶器热流密度高达1.5～2.0MW/m2·℃。

(3)冷却水与结晶器壁的对流传热。冷却水通过强制对流，把结晶器壁的热量迅速带走，当水流达到6m/s时，传热系数Hw=4W/cm2·℃，结晶器内冷却水不会产生沸腾现象。

44.凝固壳的传导传热是怎样进行的?

凝固壳的传导传热是在坯壳内进行的，是单方向的，坯壳内温度梯度可达550℃/m。

45.钢液与铸坯凝固壳界面的对流传热是怎样进行的?

钢液与铸坯凝固壳界面的对流传热。钢液由中间包水口向结晶器内不断注入，引起结晶器内钢液的对流运输，对流会把钢液的过热传给凝固的坯壳，对已凝固的坯壳产生冲刷作用，使其减薄，达到热交换行为。实践表明，当钢水过热度每增高10℃，凝壳就减薄2mm，可见过热度高的钢水既影响铸坯质量(中心偏析等)，又影响铸机效率(控制拉速，以防拉漏)。

46.二冷区传热有什么特点?

铸坯在二冷区有约60％的热量放出，二冷区铸坯表面热量传递方式有：

(1)冷却水的蒸发和冷却水加热带走热量占58％；

(2)铸坯表面辐射占25％，辊子与铸机的接触传热占17％。

可用对流传热方程来描述这一过程：

φ=h(T S—T W)

式中φ——热流，W/cm2；

h——二冷区综合传热系数，W/cm2·℃；

T S——铸坯表面温度，℃；

T W——冷却水温度，℃。

47.什么是二冷区传热效率?

二冷区喷水冷却是一个复杂的传热过程，一般采用铸坯表面与冷却水之间的传热系数h来表示二冷区冷却能力，h大则传热效率高。传热系数与单位时间、单位面积的冷却水量W(水流密度)的关系，以经验公式表示：

h=AW n

式中A、n——常数，n=0.5～0.7；

W一水流密度，t/(m2·min)。

48.空冷区传热如何计算?

铸坯在空冷区传热主要是向空中辐射传热。故空冷区导出的热流由下式计算：

φ=δ·ε·[(T S+273)4一(T0+273)4]

式中φ——空冷区平均热流，W/m2；

T S——铸坯表面温度，℃；

T0——空气的温度，℃；

δ——表面辐射系数；

ε——斯蒂芬-波耳兹曼常数，5.76×10-8,W/m2·K4

49.连铸二次冷却工艺控制与电磁搅拌有什么关系?

二冷区电磁搅拌和末端电磁搅拌效果与铸坯液芯直径有很大关系，而在线测量液芯直径是很困难的，一般通过了解二冷制度，并通过数学模型计算液芯，然后通过试验来检验。

一方面，搅拌器安装位置要与冷却相匹配；另一方面，搅拌器安装以后，可以适当调节二冷水量，来与搅拌器匹配，以求得最好的搅拌效果。

50.铸坯初生结晶形成有什么特性?

一般认为，钢液温度降低到1535℃时就有晶体析出。在冷却铜管，这种晶体会落脚于不平的管壁表面，形成基底；还有一部分自由悬浮，因重力作用下落或被钢液的流场卷起。

铜管受到冷却水的强烈冲刷，形成很大的温度梯度场，即产生冷却动力，结晶核心具有冷却优势，于是以晶核为基底就产生初生坯壳。

由于冷却的不均匀性，坯壳中的一部分柱状晶得到快速发展，并生成侧晶、一次侧晶、二次侧晶等，我们叫树枝状晶。而越是发达的柱状晶，越是具有冷却优势，生长会更快。而自由晶的一部分可能被凝固前沿粥状区所俘获，另一部分自由悬浮或下落到熔池底部。

坯壳在出结晶器口后，被二冷区喷淋水直接冷却，柱状晶的发展，可能会产生“搭桥”效果，形成所谓穿晶结构，这种现象对连铸坯是十分有害的。它的存在，会使铸坯产生一种“小钢锭”结构，会加重中心偏析和缩孔，见图2—2、图2—3。

51.结晶还可能出现哪些缺陷?

(1)结晶器不同位置在正常凝固时，首先会在弯月面处形成初生壳，壳体紧贴结晶器铜管的四壁(图2—4a)，到结晶器中部时，因凝固壳收缩，坯壳与铜板平面之间会形成一个很小的空隙(图2—4b)。空隙的产生，会大大降低传热效果，缝隙可能会被熔融的保护渣或润滑剂所填充，以改善传热。在结晶器出口处，因凝固收缩空隙应当增大(图2—4c)，但由于结晶器的倒锥角关系，坯壳与铜板不能完全脱离。

在结晶器的中部，坯壳一方面受收缩力的作用，离开铜板；另一方面受到钢水静压力而向外扩张(靠近铜管壁)，这个过程是一种不稳定过程。如果有电磁搅拌力让钢水旋转起来，则离心力会给铸坯初生壳更大压力，使其紧贴铜管管壁。

电磁旋转力会使液芯内部过热钢水作强烈的热对流运动，会使初生壳重熔，一方面影响了坯壳的成长，这对柱晶生长是不利的；另一方面却使弯月面附近热传递加快4～6倍，因而最终会改善凝固结构。

(2)实际上没有电磁搅拌时，结晶器内初生壳生成是不理想的，一方面冷却存在不均匀问题；另一方面，注流从水口进入结晶器在结晶器这个方柱体内(等似)是不均匀的，即流场不对称，紊流的冲刷，使得坯壳生长不均匀，会出现如图2—5的情况，产生如下后果。

①初生壳不均匀，是表面和次表面裂纹的根源；

②初生壳不均匀，有拉漏的危险；

③冷却不均匀，使某些部位柱状晶得以快速发展，以致在二冷区“搭桥”。

为改善注流钢水的不良影响，要妥善地使用M—EMS，使旋转钢流成为主流场，控制由于注流紊流形成的冲刷。

结晶器段M—EMS的作用是：加快热交换，抑制初生柱状晶，增加等轴晶面积。可以改善铸坯中心的质量，也为F—EMS功能的发挥提供了很好的条件。

综上所述，铸坯表面质量和次表面质量取决于结晶器内凝固的环境和条件。一般从弯月面开始形成初生壳，到出结晶器口，铸坯厚度为：小方坯h=8～12mm，板坯h=12～15mm。表面的机械损伤(振痕)、气泡、夹杂、皮下夹杂，裂纹等都与结晶器的条件有关。

振痕是由机械来调整的，而夹渣与中间包衬、水口材料、保护渣有关；夹渣的严重程度，与水口浸入深度和液面稳定性有很大关系，如钢种对铸坯要求高，则必须加液面控制和恒拉速控制系统。

为了减轻夹杂并改善裂纹，控制铸坯表面质量，应当使用电磁搅拌器。

52.什么是连铸坯中心偏析?

连铸坯和模铸坯的区别就在于钢坯是直接轧制成材而不经开坯工序，因而产生了中心偏析，这在成品加工中是无法消除和补救的。

在某种连铸条件下，不同钢种出现客观偏析是由于溶质元素被连续地挤入液体内而导致连铸坯中心的凝固组织出现正偏析，这种中心线偏析或称轴向偏析，主要是在拉速高和中间罐内钢液过热度高且浇注高碳钢小方坯时比较严重。它的产生不难理解，溶质元素凝固温度低，因此它总是被先冷凝的坯壳往中心挤，以致富集起来。

溶质元素特别是碳，沿铸坯中心线的宏观偏析，在热加工或热处理后保留下来，并导致钢材最终产品机械性能不均匀。

53.如何分析偏析?

偏析的程度通常是在要求的区域内钻样分析后确定。取样方法有纵剖面中心取样和横剖面中心取样。钻头直径和钻孔深度对分析数据有重要影响，横剖面中心点偏析数据会偏大。

中心点是指几何对角线的中心点，有时取样在这点会碰到缩孔，而不得不偏移，这也对取样数据有影响。

计算偏析率C/C0时，C0可以是断面对角线或十字线上平均距离取点测试值相加的平均值，例如每条直线等距取10～14个点，也可以是中间包钢水中元素成分值。用中间包取样，整个分析数据会减少工作量。

不同的取值方法会得出不同的结果。

20世纪80年代，Moil等人就做过分析，钻头为Φ3、孔深3mm、拉速1.5m/min、过热度为50℃、含碳量0.85％、断面为160mm×160mm方坯。

分析结果是在纵向最大碳偏析率为1.8。

而Haminton和Moore对含碳0.79％、过热度为63℃、拉速为2.9m/min的90mm×90mm方坯用直径(Φ8mm钻头，取样深度4mm，得到最大偏析率为1.2，这种较低的数值，无疑是由于钻头直径较大取样而引起的平均效果。

前面提到过的一个重要问题是，中心线偏析值在轴线上是不连续的，因此横断面上中心点取样可能离散值很大，结果令人迷惑不解。

具体的取样分析方法将在以后有关章节中介绍。

54.为什么偏析与连铸坯组织特点有关?

一般认为，合金元素的偏析是由于溶质元素在凝固前沿析出，并由随后的物质流动和扩散引起的再分配而生成。宏观偏析是由溶质富集的钢液离开凝固前沿的物质运动所产生。

这种运动的引起是由于：

(1)液体内部的温度差和浓度差而引起的对流运动；

(2)钢液注入结晶器产生的运动；

(3)重力对液体中生长晶体的作用。

一个基本的现象是：在有利于柱晶成长和被溶质元素富集的液体流动的条件下，连铸坯的轴向偏析将加剧。在有利于形成大面积等轴晶，而且微观偏析分布均匀的条件下，则可以看到轴向偏析减轻。

55.对偏析不利的工艺条件有哪些?

(1)高碳钢浇注时过热度过高；

(2)小断面采用高拉速。

上述情况都会使柱状晶区扩大，并产生铸坯内部缺陷或使所谓“小钢锭结构”发生。沿铸坯轴线上，因凝固搭桥而形成的不规则的空间间隔，例如5cm～10cm间隔。这种搭桥和凝固收缩同时发生，就会产生V状偏析。

56.如何简要地描述偏析生成现象?

(1)最初柱状晶从结晶器壁上规则地生长。

(2)不稳定的柱状晶组织表露出不平衡和不均匀的生长状态而导致某些柱晶比另外一些柱晶生长更快，在凝固的早期阶段产生液相穴封闭的趋向。

(3)凝固桥是产生于两个对立面而快速生长的柱状晶区。另外，凝固桥可能由凝固前沿液相中的大量等轴晶核沉落并停留在对立的柱晶凝固前沿而形成。凝固桥的形成随凝固金属过热波动而加剧。

(4)在两个凝固桥之间残留的钢液凝固，富集合金元素的粗大等轴晶通常在“小钢锭”的头部出现，该处柱状晶区最长，并伴有缩孔。在小钢锭的底部是携带夹杂物的小等轴晶的沉积区，合金元素较为贫乏。

这种理论认为，铸坯内部轴向的溶质元素偏析存在着周期性变化。这种现象在取样分析时，可能使人产生误判。这种现象在进行冶金效果分析时要引起重视。

57.钢的成分对偏析有什么影响?

连铸生产高碳钢，轴向偏析是一个特殊问题，此钢随后热轧和拉拔成棒材或线材产品，高碳区域出现在钢的中心，而导致产品在热加工、中间退火热处理呈不均匀转变，并在下一步加工工

序中出现脆性区和提前损坏。其他溶质元素如硫、磷和锰的偏析，也与碳有相类似的趋势，它们的偏析程度依S、P、C、Mn的顺序而减轻。

在连铸坯中心区，低碳钢中残余铝低(0.003％A1)出现∧型偏析，而残铝高(0.0037％A1)。无论是低碳、中碳和高碳钢铸坯，中心均出现V型偏析，低碳钢的宏观偏析增大可以认为是由于铁素体比奥氏体溶解C、Mn元素少而使富集溶质元素钢液残留下来，而且含碳0.1％的钢在δ转变时的体积收缩为0.38％，这将导致钢液与结晶器壁之间间断地产生气隙，而使其热传导率比含碳0.3％的钢降低大约20％～25％，这样的收缩产生的钢液流动足以使宏观偏析增大。低碳钢在δ转变时，在奥氏体晶粒边界形成FeS薄膜而使其更易产生裂纹。

TZAVARAS对液体强迫流动对偏析的影响进行了研究，发现低合金钢中的碳、硫、磷和夹杂形成元素锰和铝有显著的宏观偏析。高碳工具钢也就是含碳量大于1.0％并含有少量Cr、Ni和W 合金元素的钢，出现轴向偏析。尽管已有报道，可以用专门的热扩散以减轻碳偏析，但锰、铬形成的复杂碳化物会使偏析保持原状。

在Sidbec—Dosco，将低碳钢的含锰量限制在0.5％以下，较高碳含量的钢的含锰量限制在0.8以下，以控制锰的轴向偏析，在连铸板坯中锰大于1.5％和碳超过0.15％，将出现严重的轴向偏析。

58.碳、硫、磷、锰的偏析有什么关联?

如果对每种元素的偏析率均要取样分析和计算，其工作量无疑是浩大的。Kawamoto等人已绘制了相对于碳的关于硫、磷、锰的偏析率图。虽然其结果是分散的，但对于每个元素看起来有个明显的确定关系。假如是这种情况，将提供一种可能的办法，即C、S、Mn和P的偏析率可以由已知的这些元素之一的偏析率来确定。

用被分析的一种元素来推断其他元素的偏析，被作为一种控制手段。我们常常提出碳的偏析要求，当碳偏析得到控制时，其他元素的偏析范围我们就知道了，它们也相应得到了控制，其他元素偏析率相对于碳元素偏析率的关系如图2—6所示。

图2—6中横坐标是碳偏析率C/C0，纵坐标是其他元素的偏析率，分别是S/S0、P/P0、Mn/Mn0偏析的平均趋势。

59.柱状晶宽度和中心偏析区宽度有什么关系?

Moore等人发现，在相同的连铸条件下，柱状晶区的长度和中心偏析区的宽度是依下述含碳的次序增大的：0.3％、0.1％、0.6％。虽然高碳钢和低碳钢都有扩大柱状晶区的趋向，但关于

在小方坯中心的等轴晶尺寸是低碳钢(0.1％C)的尺寸比高碳钢的小。这可解释为低碳钢的等轴晶生长期短和凝固范围小。此外还发现低碳钢(0.1％～0.2％C)的C、Mn、P、S宏观偏析比中碳钢(0.3％～0.6％C)的大，同时其凝固顺序不同，低碳钢为液相→铁素体→奥氏体，中碳钢为液相→奥氏体。

60.过热度对偏析有什么影响?

所谓过热度，就是钢液浇注时(一般指中间包内)钢液实际温度和液相线温度之差。

连铸过程中钢液的过热度大部分是通过结晶器液面下20—200cm的范围内由结晶器壁和凝固壳向外传递。虽然钢液在结晶器内是被连续注入的钢流所搅动，但与模铸相比，连铸的过热保持在更大的程度上，因此连铸中间罐内的过热度对偏析和凝固的影响与传统的模铸相比要大得多，模铸浇锭时，钢液表面附近的过热在浇注结束后数分钟内消失，而连铸结晶器内的情况与这有很大不同。

中间罐内过热度低时，将提供大量的等轴晶核，它能生成等轴晶的网络，阻止凝固前期柱状晶的生长，这将会形成由细小等轴晶粒组成的大面积等轴晶区。中间罐过热度增大，柱状晶区也扩大，甚至产生凝固桥，分散的中心疏松变为轴心位置的缩孔，其直径增大，长度缩短，并使轴向偏析的宽度、浓度和纵向波动增大。

通过大量实践和研究，证实过热度对铸坯是确有影响的，我们将一组数据制成下列一组图形(图2—7～图2—11，110mm×110mm方坯，碳含量W C=0.8％)。

从以上各图中可以看出：

(1)从图2—7可看出：过热度增加，等轴晶区面积减少。

(2)从图2—8、图2—9可看出：过热度增加，铸坯中心碳偏析增加。在过热度为27℃时，碳偏析沿长度方向呈周期性变化，大约每5cm重复一次。

(3)从图2一10、图2—11看出：过热度变化时，沿铸坯长度方向碳的正偏出现的间隔和程度也在变化，过热度越高，其变化越大。

(4)从图2—12看出：S、P、Mn等元素的偏析，也受过热度的很大影响。

61.拉速对偏析有什么影响?

对于一定断面的铸坯和钢的化学成分，拉速增大时铸坯液相穴加深，假使要保持铸坯中心致密度，则有一个极限凝固速率不得超过此值。增加拉速，为获得要求的纵向凝固速率，必须增加大热量的导出。

增大拉速使液相穴延伸而更易搭桥和形成小钢锭结构，而且导致铸坯中心组织变坏并带有大缩孔、中心缩管和轴向偏析。所以若希望得到足够短的液相穴，并使钢液易于补缩，就要限制拉速。

从另一个角度来描述，增加拉速将使铸坯在结晶器内停留时间减少，随之凝固速率减低。这将使热排出时间延长，推迟等轴晶的成核和生长，并使柱状晶区扩大和使轴向偏析的扩展加重。限制拉速还有一个重要的问题是，在一定长度的结晶器内，应形成足够厚度的凝固壳，以使铸坯不致拉漏。

总而言之，拉速选择取决于下列因素：

(1)凝固金属内排出热量的效率；

(2)中间包过热度；

(3)断面；

(4)二冷制度；

(5)钢的成分；

(6)结晶器长度；

(7)是否有M—EMS和F—EMS，并与它们的运行参数有关。

总的是拉速低，偏析度小；但过低的拉速不仅作业率降低，而且偏析并不继续降低。

低碳钢在结晶器内的传热速率最低(含碳0.1％时)，传热速率随含碳量的增加而增大。直到碳含量为0.25％，此后导热速率保持基本稳定。这一点很重要，说明碳含量为0.1％的钢与中碳钢相比，其柱状晶区增大并伴随着轴向偏析增加。增加硫含量，例如增至0.3％，对于0.1％的碳钢的传热速率有明显的改善，但对高碳钢(0.7％碳)则无效。

62.连铸工艺研究得出的最佳拉速是多少?

连铸专家们提出的最佳拉速建议如下：

专用低合金钢：

120mm×120mm方坯拉速1.8m/min

200mm×200mm方坯拉速0.8m/min

235mm×235mm方坯拉速0.7m/min

高碳钢(C 0.75％，Mn 0.58％～0.85％)：

110mm×110mm方坯拉速2.1m/min

115mm×115mm方坯拉速2.4m/min

方坯不锈钢：

210mm×210mm(带EMS时)

拉速1.0m/min一1.2m/min

板坯不锈钢：

1090mm×127mm(不带EMS时)

拉速0.9m/min

低碳钢(C 0.12％～0.14％，Mn 0.65％)：

板坯：1830mm×180mm

拉速达到0.8m/min

钢中碳在0.1％～0.85％，锰在0.4％～0.85％的方坯：拉速可达4.0m/min。

以上是实践中的典型浇注制度，但是这种制度不能保证轴向偏析有明显的降低效果，因而产量(拉速)和质量肯定存在矛盾，而现在小方坯的拉速已经提高到2.5～4.0m/min，因此要寻求改善浇注工艺条件(放宽工艺条件)的办法，就是电磁搅拌。

63.铸坯断面尺寸对偏析有什么影响?

已发现铸坯断面尺寸对凝固组织有明显的影响，因而必然对轴向偏析有重要影响。

从冶金观点出发，一般愿意浇注大断面，它允许有较长的凝固时间，从而在液芯凝固前可以完全消除过热度。这将使柱状晶区相对长度减小并形成等轴晶，使中心区组织更为均匀。然而从能源和成本考虑，希望浇注出质量满意的最小断面铸坯。

由以上可知，当断面减小时，过热度应当降低。浇注大断面，中心偏析区的厚度也随之增大；但是偏析面积(横断面)与铸坯断面的比值是减小的，检查了一些铸坯的偏析状况：矩形坯210mm×350㎜260mm×370mm

方坯250mm×250mm 160㎜×160mm

113mm×113mm 100mm×100mm

80mm×80㎜

发现在160mm×160mm方坯上出现了最高的最大偏析率(Mn最大偏析率为1.3，C为1.6，用直径3mm钻头钻取深度3mm)。其次是250mm×250mm和80mm×80㎜方坯，只有断面大于250mm×250㎜时，偏析才有实质性的降低。同时，矩形坯偏析也会降低。

另一个很重要的问题是V状偏析，将会在后面的章节讨论。

64.连铸坯鼓肚对偏析有什么影响?

在二冷区铸坯回温太快，会产生鼓肚，鼓肚所产生的抽吸力相当大，会把熔化在钢液中的溶质元素往末端抽吸，使偏析加重。

65.为什么研究中心线偏析及V状偏析的定性模型很重要?

20世纪70～80年代，国内外学者做过大量试验，以求证中心线偏析生成的原因和确认其定性模型。这里再次叙述，并不显得多余，因为连铸工作者碰到的铸坯质量的控制困难并未获得很好解决，特别中心线偏析的问题。

66.产生中心线偏析的成因有哪些?

当凝固接近中心线时，中心线附近有一个黏稠区，在此区域内，树枝状结晶之间的钢液流动受三个主要动力的驱动：

(1)由温度梯度及合金元素偏析引起的钢液密度变化，其综合效应是“收缩”；

(2)由于凝固及上述收缩而引起的对钢水的抽吸作用；

(3)如果采用电磁搅拌，有由电磁搅拌造成的电磁力。

以上所叙述的3个动力，第(2)、(3)项的影响是主要的。

67.V状偏析的生成机理是怎样的?

在凝固区产生的收缩抽吸树枝晶间的钢水，主要是沿与总浇注方向的垂直方向(横向指向中心)运动的。但由于按热焓所确定的固相分量分布关系，造成在黏稠区内存在着渗透能力的梯度，因此树枝晶间钢水的流动很容易沿中心线方向进行。因此，这种液体流动可以用两种现象的综合作用来表述：

(1)垂直抽吸作用及水平孔隙梯度；

(2)按V形路线沿浇注方向指向中心的流动。

树枝晶间钢水的流动开始是由于穿越树枝晶网格组成的多孔介质引起的。逐渐地，这种均匀化的流动转变为一种沿择优通路流动的形式，有如大坝一侧高压洪水渗透堤坝泥沙而形成“管涌”。

按宏观偏析生成机理，该处的条件可能形成这种通道。实际上，流体具有使热焓消失的同一方向。这些通道处于沿浇注方向的V形锥体区，这些V形通道相对于中心线方向的角度，比开始时树枝晶间钢水的穿流方向的角度要大一些，这是因为穿透能力的梯度已经形成了。

68.大方坯、凝固区间大的钢种的凝固模型是怎样的?

凝固过程可以用图2—13来描述等轴晶区凝固对连铸大方坯的中心偏析，如果在整个凝固期间均生成柱状晶直至铸坯中心时，则“小钢锭”模型可以简单地迭加在这里的模型上。

第一步：柱状晶坯壳的凝固。液相穴中的金属相对于液相线具有一定的过热度。下落到结晶前沿的小晶体迅速被再熔化，以此促进了过热度的降低。

第二步：液相穴被过冷，晶体可在液相中生长，它们沿凝固前沿下落并可被凝固前沿所捕集。

第三步：等轴晶的生长变得比柱状晶生长更为容易，发生了柱状晶向等轴晶的转变，从大方坯外表面向内可以看到一层凝固壳，一层初生柱状晶的黏稠区，过后是等轴晶和一个液相区，该区包括一个自由区组成的少量固相，它是由对流产生的。

第四步：所有自由液相消失，在中心线区形成一个黏稠区，但它具有流体性质。

第五步：黏稠区的流动性消失，树枝晶间的渗透作用开始。

第六步：偏析槽出现。

第七步：偏析槽沿中心线形成强烈的最后流动。

第八步：当凝固进行到最后阶段时，保持最后凝固的液体中集中了残留偏析元素的液体。

图中：

t0，t1，t n为第1，2，…，(n+1)步的开始时间。

则t7～t3为大方坯中心线的局部凝固时间。含碳量越高则该时间越长。该研究工作的主要设想是中心偏析的严重程度直接与时间区间长度有关，特别是第七步仅发生在凝固温度间隔非常大的钢种。

69.控制中心偏析的方法及EMS的作用有哪些?

从上述模型同样可以导出控制中心线偏析的方法，主要原因是凝固时的收缩，所以首先想到的是在最终凝固阶段对铸坯进行轧制，这种工艺称为“软压下”。

关于软压下这里不进行讨论。通过简单地观察，软压下只是在凝固过程末端将铸坯进行压缩，以抵消凝固收缩力。在板坯二冷和末端使用软压下，效果比F—EMS要好。

软压下可以把熔化的有严重偏析元素的钢水往前挤，最终集中于坯段的一头，但它无法使其在铸坯断面内均匀化。

软压下不能改善凝固终端铸坯内部特别是固体含量较高的液芯内部的传热效果。

而F—EMS能明显分散中心富含溶质元素的钢水，可消除过热，控制偏析，使疏松和缩孔降级。因此在方坯的末端使用F—EMS，特别是小方坯上，电磁搅拌实现起来更方便。

70.为什么要采用F—EMS来控制中心偏析?

末端电磁搅拌在恰当的位置使用合适的工艺运行参数，会起到如下效果：

(1)折断柱晶，使注流下滑，整体补缩；

(2)折断的柱晶及枝晶通过运动，重新熔化细化，会加快冷却，并扩大等轴晶区；

(3)运动的钢液内部元素会均匀化；

(4)克服V状偏析，减轻疏松和缩孔；

(5)如果在二冷段出现了产生内部裂纹的条件(热应力和机械力的影响)，那么电磁搅拌的效果是可以使凝固前沿产生裂纹处受到冲刷，重新熔合；同时，感应线圈大功率的涡流，也会使坯壳均热而减轻裂纹的影响。

因此，我们可以：

(1)通过采用电磁搅拌，使所产生的等轴晶尽可能细化，以控制黏稠区的穿透性；

(2)如图2—13所示，尽量增加第四步的时间，在此时间内，黏稠区还保持流体的特性；

(3)通过提高电磁搅拌力的方法对抗第五步及第六步。通过对抗力，这些缺陷是可以克服的。

71.为什么要重视连铸坯中心疏松和缩孔?

疏松和缩孔与元素偏析几乎是同时发生的，缩孔的附近也是偏析、夹杂密集的区域。与大气相通的缩孔加热时，其内壁受到氧化，在这种情况下，缩孔不能在随后的热压加工过程中焊合。

疏松和缩孔的成因主要是由凝固收缩所产生的，与疏松和缩孔紧密相连的是V状偏析。

72.连铸坯的凝固收缩是怎样发生的?

钢水变成铸坯，体积收缩约11.9％(即钢水比重约为7.0g/cm3，而钢的比重为7.89/cm3)其中：

(1)从浇注温度降到液相线温度，体积收缩约1％(低碳钢时)；

(2)凝固收缩量为3％～4％，即液体完全变为固体时的体积收缩；

(3)固态收缩量，从固相线温度冷却到室温的收缩，它与钢冷却过程的相变有关，一般收缩量为7％～8％，它对钢锭产生裂纹有重要影响。

上述三种体积收缩，凝固收缩是会带来严重后果的，因为凝固收缩发生在连铸坯的凝固末端，它和模铸行为有很大区别。

模铸时，可以从保护帽浇注，浇注完毕，冷却收缩集中在帽头上。

连铸时，铸坯下行冷凝，上部钢液不断进行补充，因而无集中的缩孔。但是由于柱状晶搭桥、冷凝不均匀及钢液变稠，熔池底部发生的收缩不能得到完全的补缩，在凝固的均匀区表现为疏松，而且间歇地发生缩孔。这个间歇距离大约是5cm一10cm。

再描述一次上述过程：连铸坯坯壳已经变硬，但仍处于高温状态，约1000℃一1100℃以上。

芯部钢液从液相急剧地转变为固相(比如固相率0.4→1.0)，这个过程不会很长。

凝固时发生3％～4％的体积收缩，收缩会产生很大的抽吸力，吸取上部未能凝固的残液。

在一段长度上发生的这种凝固，造成中心等轴晶区形成管道和网格，不规则，也不连续。最终的管道内残液凝固后收缩的孔洞，则无法补充。

由于搭桥现象造成的补缩困难，是和柱状晶的发展及形态密切相关的。

中心疏松和缩孔不严重时，对有些钢种危害不大，但对管线钢、轴承钢、弹簧钢则有严重的影响。中心疏松和缩孔处，正是偏析元素和溶质杂质的集中区。

73.过热度如何影响缩孔?

在同一台铸机上，浇注工艺相对于某一钢种，基本上是固定的，但过热度有人为因素在内，可能出现大的变化。下面是65#钢，130mm方断面，冶金长度18.7m，有M—EMS，结晶器铜管长1m的情况，过热度超过30℃，则缩孔明显增加，而纵向缩孔等级增高明显(图2一14)。

74.末端(二冷第四段)采用强冷如何影响缩孔?

对于120㎜以下小方坯，末端采用强冷，曾经取得很好的效果，其物理意义在于，末端凝固发生很快，收缩引起的疏松无法补充，严重时引起缩孔。强冷的目的是，使末端铸坯坯壳快速冷却以形成外壳收缩，这种外壳收缩总的引起体积收缩，从一个横断面上看，就是总的面积收缩，因而可以部分或大部分抵消中心部位的凝固收缩(图2—15)。

从实验结果看，过热度增高，对铸坯纵向缩孔是有加重影响的，而末段强冷，对铸坯纵向和横向缩孔均有改善的影响。

大型连铸坯质量控制

GCr15连铸坯组织及缺陷的超声波检测 赵荒培 （中冶京诚（营口）装备技术有限公司营口115004） 本文采用UT评估大型轴承钢连铸坯的质量。提出组织衰减、表征缩孔及指示性缺陷的数字表述等三项指标。可作为评判连铸坯质量的判据。 关键词：UT, 连铸坯，轴承钢，质量 随着国内工业的发展，轴承钢需求量日益增加。轴承钢连铸坯（≥Ф600mm）的组织与缺陷对最终产品质量有相关影响。因此，提高轴承钢的质量的研究对于企业的发展，满足市场需求起着重要的作用[1-4]。 常规的连铸坯的宏观检查虽然能直观地观察到偏析，疏松、缩孔等缺陷；但其单一横截面的检测不易对整体质量进行准确的评估。相对于装备制造行业而言，对连铸坯进行检查，以便较早除去对后面工序无价值的不合格品，可以改善制造方法和作业方法以及提高效率。 本文采用检测连铸坯的超声波组织衰减及其孔洞式缺陷。并试图制定一个适用于对生产具有参考意义的方法。 1 大型连铸坯检测依据 1.1 GCr15低倍组织的特点 GCr15轴承钢是一种典型的高碳特殊钢。其低倍组织有两个显著地特点：（1）凝固组织与宏观碳偏析关系颇为复杂；（2）由于其高碳、铬所导致的凝固温度区较宽，其低倍组织缩孔出现的概率较大。 连铸坯由外至内，柱状晶、树枝晶、和等轴晶组成。外层的超声波穿透性好于内部等轴晶。钢锭的结晶由外至内，激冷层-柱状晶（树枝晶）-等轴晶（自由晶）。柱状晶的超声波的穿透性比等轴晶好。金属的显微组织的差异对超声波衰减有显著影响。衰减小的具有较细的晶粒而致密。其底波和伤波下降较小。 1.2 UT检测的目的 UT是用于非破坏性方法把材料中的缺陷作为超声波能量的变化检测出来简洁方法[5-10]。可以直接而客观地估计：是否存在缺陷，其位置、分布与形状等。这些推断必须加上材料的性质、制造的方法等冶金学的统计经验和知识，而且有时还需要与其它的方法结合使用。

质量问题原因分析方法

质量问题原因分析方法 质量问题原因分析方法课程背景： 目前金融风暴给很多的生产制造型的企业带来了很大的影响，使企业面临着巨大的生存压力,企业面临生存的压力是多方面的，质量问题就是主要问题之一,造成质量问题的原因是员工、干部或相关人员没有把问题点找对。没有把质量的问题从上工序杜绝，从而造成大量的事故发生。本课程的目的就是通过组织和流程，用系统来控制上述问题的发生，确保产品或服务达到内外顾客期望的目标;把质量事故造成的损失降到最低。并让企业以最经济的成本实现这个目标;确保在整个生产过程中质量控制流程是合理和正确的。 课程目标： 通过系统的质量管理，能够提前发现质量异常，针对未发生的质量事故迅速处理，把质量事故杜绝在源头，真正做到不输出不良，不制造不良，不接受不良，让所有人员增进质量问题及改善质量问题的能力，借以确保及提高产品质量符合管理及市场需求。 课程特色： 结训后提供上课期间所举出的案例电子档，方便学员实践 课程对象： 总经理、厂长、制造业生产总监、品质经理、车间主任、

品质主管及品质过程控制一线干部; 课程时间： 2-3天(12-18小时) 课程大纲： 一、质量的基本概念 1.1、自1930年起的质量发展 1.2、质量的正确定义 1.3、质量控制的定义 1.4、质量的六个指标 1.5、现场人员对质量的看法 A、品质不良的两种原因 B、目标类比与品质改正，品质改进的互动 C、遗留的质量控制是从事后控制导向事前控制 D、制程改善以设计品质为基础，是程序导向而不是结果导向 E、过程管理的内涵 F、零不良的追求 1.6、通俗的品质谚语真谛 二、全面品质经营管理(TQM)的导入 2.1、全面品质经营管理的必要性 2.2、全面品质经营管理的六大基本观念 2.3、何谓集中焦距于内外部顾客身上?

混凝土常见质量问题原因和处理方法

混凝土常见质量问题原因和处理方法 一、混凝土裂缝 1、混凝土路面裂缝 主要原因分析： 1．基础夯实不够，地表和地下水排不畅，挖填接触处沉降不一致； 2．自然环境的冻融，环境干旱和温差影响； 3．骨料含泥量大，骨料粒径大，比例不当，砂率较小； 4．水灰比控制不严，拌和时间短不匀，振捣不实，压光拉毛不当； 5．设计强度偏低，养护不及时，路面过早行车。 主要预防措施： ） 1．混凝土的水灰比宜小，用水量应小，适当掺入减水剂； 2．石子不应过粗，减少表面含泥量，确保骨料级配良好； 3．降低混凝土入模温度，避开高温施工时间； 4．气温陡然降低采取防护措施,加强施工后养护及保护，切缝及时准确。 2、混凝土楼板裂缝 主要原因分析： 1．楼板表层混凝土水分蒸发的速度比内部快得多，表层混凝土的收缩受到下层相对不收缩的内部混凝土的约束引起拉应力，造成混凝土表层很容易产生塑性开裂； 2．楼板混凝土的收缩受结构的另一部分（如混凝土梁，柱）的约束而引起拉应力，拉应力超过混凝土抗拉强度时混凝土将会产生裂缝，并且能够在比开裂应力小得多的应力作用下扩展延伸； 3．因养护不及时，水未洒到，受风吹日晒表面水分散失过快，内部温度变化小，表面干缩变形时受内部混凝土约束而产生较大拉应力； 4．新浇混凝土楼板容易在模板，支撑变形或沉陷的情况下产生裂缝。 、 主要预防措施： 1．模板及其支撑系统要有足够的刚度，施工期间不要过早拆除楼板的模板支架，在楼板的混凝土施工完具有一定的强度后才进行下一道工序的施工； 2．预拌混凝土应严格控制水泥及拌和水用量，减少塌落度，不选用增加混凝土干缩的外加剂，同时力求砂石级配最优； 3．防止过度振捣楼板混凝土，过度的振捣会使混凝土产生离析和泌水，使其表面形成水泥含量较多的沙浆层和水泥浆层，易产生干缩裂缝。同时要在混凝土沉淀收缩基本完成后才开始楼板的最终抹面； 4．加强混凝土养护，保持混凝土楼板表面湿润，特别是在混凝土终凝初期，要严格按要求进行浇水养护，养护时间提前至浇筑后4小时以内洒水，在常温下养护不少于两周。养护期后，在施工期间特别干燥时也应进行浇水养护。 3、季节交替期的裂缝 在南方季节交替期气候温度变化较大，特别是白天与晚上的温差有时温差达20℃以上，同时空气相对湿度变化大，在春夏季空气相对湿度大，秋冬季相对湿度较低。在此期间施工用户对于混凝土裂缝的反映相对集中。 主要原因分析：

连铸钢铁的发展历史解析

什么叫连铸的完美解析 连铸即为连续铸钢(英文，Continuous Steel Casting)的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。而在二十世纪五十年代在欧美国家出现的连铸技术是一项把钢水直接浇注成形的先进技术。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。 中文名称：连铸 外文名称：Continuous casting 连铸流程 连续铸钢的具体流程为:钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。如果连铸生产薄板坯，那么还可以进入连铸连轧工艺进行进一步的加工。连铸除了铸钢之外，还可以铸造铝、铜制产品。 发展历史 从二十世纪五十年代开始，连铸这一项生产工艺开始在欧美国家的钢铁厂中，这种把液态钢水经连铸机直接铸造成成型钢铁制品的工艺相比于传统的先铸造再轧制的工艺大大缩短了生产时间，提高了工作效率。到了八十年代，连铸技术作为主导技术逐步完善，并在世界各地主要产钢国得到大幅应用，到了九十年代初，世界各主要产钢国已经实现了90%以上的连铸比。中国则在改革开放后才真正开始了对国外连铸技术的消化和移植;到九十年代初中国的连铸比仅为30%。 连铸民企 WAM公司作为中国最早的一家民营专业化连铸技术公司，从1992年成立起就致力于中国连铸技术的发展和创新，为推动国内连铸钢铁业的迅速发展，提高国内连铸比贡献自己的一份力量。 连铸课题 铸铁水平连铸课题为国家"七五"攻关项目，铸铁经过水平连铸方法生产的型材，无砂型铸造经常出现的夹渣、缩松等缺陷，其表面平整，铸坯尺寸精度高(土L 0mm)无需表面粗加

问题连铸坯

连铸坯质量决定着最终产品的质量, 连铸坯表面缺陷是影响连铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。据统计，各类缺陷中裂纹占50％。铸坯出现裂纹，重者会导致拉漏或废品，轻者要进行精整。这样既影响铸机生产率，又影响产品质量，因而增加了成本。铸坯内部缺陷影响产品的机械性能、使用性能和使用寿命。如图6-1所示，铸坯缺陷可分为以下3类： 图6-1 连铸坯表面缺陷示意图 1一角部横裂纹；2一角部纵裂纹； 3一表面横裂纹；4一宽面纵裂纹； 5一星状裂纹；6—振动痕迹; 7一气孔；8一大型夹杂物 (1)表面缺陷：包括表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下夹渣、皮下气孔、表面凹陷等。 (2)内部缺陷：包括中间裂纹、皮下裂纹、压下裂纹、夹杂、中心裂纹和偏析等。 (3)形状缺陷：方坯菱变(脱方)和板坯鼓肚。 连铸坯凝固过程有哪些特点? 与模铸比较，连铸凝固过程的特点是： (1)连铸坯凝固是热量传递过程。钢水浇入结晶器边传热、边凝固、边运行，形成了液相穴相当长的连铸坯(板坯长20多米)，为加速凝固，在连铸机内布置了3个冷却区： —一次冷却区：钢水在结晶器内形成足够厚且均匀的坯壳，保证出结晶器不拉漏。 —二次冷却区：喷水冷却以加速内部热量的传递使铸坯完全凝固。 —三次冷却区：使铸坯温度均匀化。 (2)连铸坯凝固是沿液相在凝固温度区间把液体转变为固体的过程。连铸坯可看成是液相很长的钢锭，以一个固定速度在连铸机内沿弧形轨道运动。铸坯在运动中凝固。实质上是沿液相固液界面的潜热释放和传递过程。而在凝固界面的晶体强度非常小(仅1～3N/mm2)，由变形到断裂的应变为0.2～0.4％。因此，当铸坯所受的外力(如鼓肚力、矫直力、热应力等)超过上述临界值，就在固液界面产生裂纹，并沿柱状晶扩展，直到凝固壳能抵抗外力为止。这是铸坯产生内裂纹的原因。 (3)连铸坯凝固是分阶段的凝固过程。凝固生长经历了三个阶段： —钢水在结晶器形成初生坯壳。 —带液芯的铸坯在二次冷却区稳定生长。 —临近凝固末期的液相加速生长。 在凝固过程中，结晶器注流在液相引起的流动和混合对铸坯凝固有重要影响。研究指出：液相上部为强制对流区，对流区高度决定于注流方式、浸入式水口类型和铸坯断面。在液相下部液体流动主要是坯壳收缩、晶体下沉所引起的自然对流，或者是由铸坯鼓肚所引起的流动。流动对铸坯结构、夹杂物上浮及溶质元素偏析有重要影响。 (4)已凝固坯壳在连铸机内冷却可看成是经历形变热处理。凝固壳一方面受到力的作用，另一方面受到喷水冷却，随温度的降低发生相变，组织也发生变化，可能发生硫化物、氮化物质点在晶界沉淀，增加高温脆性，是铸坯产生表面裂纹的根源。 因此，应深入认识上述四个方面相互联系和相互制约的规律，才能在设备和工艺上制订正

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因 随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析： 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素： 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为： １、连铸机设备状态方面有： １）结晶器冷却不均匀 ２）结晶器角部形状不当。 ３）结晶器锥度不合适。 ４）结晶器振动不良。 ５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。 ６）支承辊对弧不准和变形。

面包生产中常见质量问题的产生原因

面包生产中常见质量问题的产生原因 面包口味平淡的主要原因是食盐用量不足，口味不佳的主要原因是原料质量差、烘烤过程不卫生、发酵不充分。 面包体积过小 1、酵母用量不足 2、酵母失去活力 3、面粉质量太差 4、搅拌不足或过度 5、液体原料太少 6、食盐用量过多 7、糖用量过多 8、发酵方式或醒发方式不正确 9、烘烤温度过高 10、加水量太少 面包体积过大 1、面团称量不准确 2、醒发过度 3、食盐用量少 4、酵母用量多 面包形状不佳 1、液体原料太多 2、整型、装模或装饰不当 3、发酵或醒发不正确 4、炉内水蒸气过多 5、面筋筋力太低 6、面团搅拌不均匀 面包组织粗糙 1、酵母用量过多 2、面粉筋力不足 3、搅拌不当或搅拌温度太高 4、发酵温度太高 5、醒发过度 6、烤盘或者模具太大 7、油脂不足 8、水分太少 9、添加物（如谷物、杂粮等）太多 面包表面开裂 1、面团过硬，醒发不充分

2、造型不正确，面团底部接缝处未放在烤盘（烤模）底部 3、烘烤温度过高 4、烤盘中油太多 5、烤箱中水蒸气不足 面包表皮颜色过深 1、糖或奶制品用量太多 2、发酵时间不足 3、烤箱温度过高 4、烘烤时间过长 面包表皮颜色过浅 1、糖或奶制品用量太少 2、发酵时间过长 3、醒发时间过长 4、烤箱温度过低 5、烘烤时间短 6、烤箱中水蒸气过多 7、食盐过少 面包表皮过厚 1、烘烤时间过长或者烤箱温度过低 2、发酵不正确 3、糖、油脂的用量不足 4、烘烤时水蒸气不足 面包表皮起泡的原因 1、液体原料太多 2、发酵不正确 3、整型不正确 面包入烤箱前或入烤箱初期下陷的原因 1、面粉筋力不足 2、酵母用量过大 3、食盐用量太少 4、糖、油脂、水比例失调 5、搅拌不足 6、醒发过度 7、整型不正确 8、移动时烤盘抖动太大 面包收腰的原因 1、搅拌温度太高 2、成型不佳

一、轧钢概述 1轧钢的分类 轧钢是将炼钢厂生产的钢锭或连铸钢坯轧

一、轧钢概述 1.轧钢的分类 轧钢是将炼钢厂生产的钢锭或连铸钢坯轧制成钢材的生产过程，用轧制方法生产的钢材，根据其断面形状，可大致分为型材、线材、板带、钢管、特殊钢材类。 轧钢的方法，按轧制温度的不同可分为热轧与冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系可分为纵轧、横轧；按轧制产品的成型特点可分为一般轧制和特殊轧制。旋压轧制、弯曲成型都属于特殊轧制。轧制同其他加工一样，是使金属产生塑性变形制成产品。不同的是，轧钢工作是在旋转的轧辊间进行的。 2.轧钢设备 轧钢机分为两大部分，轧机主要设备或轧机主机列、辅机和辅助设备。凡用以使金属在旋转的轧辊中变形的设备，通常称为主要设备。主要设备排列成的作业线称为轧钢机主机列。主机列由主电动机、轧机和传动机械3部分组成。 轧机按用途分类有初轧机和开坯机、型钢轧机(大、中、小和线材)、板带机、钢管轧机和其他特殊用途的轧机。 轧机的开坯机和型钢轧机是以轧辊的直径标称的(如650轧机、800轧机等)，板带轧机是以轧辊辊身长度标称的(如1 580轧机、1 780轧机等)，钢管轧机是以能轧制的钢管的最大外径标称的(76 mm连轧管机组、140 mm 连轧管机组等)。轧机也可按轧辊的排列和数目分类(如：二辊式、三辊式等)，或按机架的排列方式分类(如：单机架、横列式、多列式等)。

轧钢辅助设备包括轧制过程中一系列辅助工序的设备。如原料准备、加热、翻钢、剪切、卷取、矫直、冷却、探伤、热处理、酸洗等设备。 起重运输设备有吊车、运输车、辊道和移送机等。 附属设备有供、配电，轧辊车磨，润滑，供、排水，供燃料，压缩空气，液压，清除氧化铁皮，机修，电修，排酸，油、水、酸的回收，以及环境保护等设备。 3.主要危险有害因素及危险场所 轧钢生产过程中的主要危险有害因素有：高温加热设备、高温物流、高速运转的机械设备、煤气氧气等易燃易爆和有毒有害气体、电器和液压设施、能源和起重设备，以及作业高温、噪声和烟雾影响等。 主要危险场所主要有：一是有煤气等易燃易爆气体的加热炉区域、煤气和氧气管道等；二是有易燃易爆液体的液压站、稀油站等；三是有高压配电的主电室、电磁站等；四是有高温运动轧件和可能发生飞溅金属或氧化铁皮的轧机、运输辊道(链)、热锯机、卷取机等；五是有辐射伤害危险的测厚仪、凸度仪等；六是有易发生起重伤害的起重机；七是有积存有毒或有窒息性气体或可燃气体的氧化铁皮沟、 坑或下水道等场所。 二、热轧安全技术 (一)原料准备的安全技术 1.坯库管理 钢厂设有原料仓库、中间仓库、成品仓库和露天堆放地，安全堆放和吊运是日常工作的基本要求。钢坯通常用夹钳、磁盘吊和单钩吊等装卸。

质量问题分析流程

质量问题分析流程及管理办法 1、目的 为了准确、快速分析质量问题的真正原因，制定相应的纠正和预防措施，特制定本办法。 2、适用范围 工厂型号产品质量问题分析。 3、职责： 型号两总主持质量问题分析，核心团队人员参与问题分析，技术人员负责作图并撰写分析报告，质量主管负责会议组织和流程监管，并会签分析报告。 4、分析流程 质量主管组织会议 型号两总主持会议 列出可能的因素，技 术人员负责作图 质量主管负责记录 用单站点问答法深 入进行分析，直到找 到真正原因 技术人员确定验证 试验方案 技术人员撰写分析报告，质量主管会签 生产主管负责实施 会议纪要 验证试验方案 质量问题分析报告 图表

5、具体要求 5.1当质量问题出现时，由型号两总集合核本型号核心团队人员，必要时也可扩大到二级团队人员参与，先利用头脑风暴法展开讨论，绘制鱼刺图。 5.1.1绘制鱼刺图要点： 主干箭头所指的为质量问题，主干上的大枝表示大原因，中枝、小枝芽表示原因的依此展开。 因果图作图步骤： （1）确定要研究分析的质量问题和对象，既确定要解决的质量特性是什么。 将分析对象用肯定语气（不标问号）写在图的右边，最好定量表示， 以便判断采取措施后的效果。 （2）确定造成这个结果和质量问题的因素分类项目。影响工序质量的因素分为人员、设备、材料、工艺方法、环境等；再依次细分，画大枝， 箭头指向主干，箭尾端记上分类项目，并用方框框上。 （3）把到会者发言、讨论、分析的意见归纳起来，按相互的相依隶属关系，由大到小，从粗到细，逐步深入，直到能够采取解决问题的措施为止。

将上述项目分别展开：中枝表示对应的项目中造成质量问题的一个或几个原因；一个原因画一个箭头，使它平行于主干而指向大枝；把讨论、意见归纳为短语，应言简意准，记在箭干的上面或下面，再展开，画小枝，小枝是造成中枝的原因。如此展开下去，越具体越细致，就越好。 （4）确定因果图中的主要、关键原因，并用符号明显的标出，再去现场调查研究，验证所确定的主要、关键原因是否找对、找准。以此作为制订质量改进措施的重点项目。一般情况下，主要、关键原因不应超过所提出的原因总数的三分之一 （5）注明本因果图的名称、日期、参加分析的人员、绘制人和参考查询事项。 做因果图的一个重要内容就是要收集大量的信息，而许多信息是靠人们主观想象和思维得到的。 作因果图的注意事项： （1）要充分发扬民主，把各种意见都记录、整理入图。一定要请当事人、知情人到会并发言，介绍情况，发表意见。 （2）主要、关键原因越具体，改进措施的针对性就越强。主要、关键原因初步确定后，应到现场去落实、验证主要原因，在订出切实可行的措施去解决。 （3）不要过分的追究个人责任，而要注意从组织上、管理上找原因。实事求是的提供质量数据和信息，不互相推托责任。 （4）尽可能用数据反映、说明问题。 （5）作完因果图后，应检查下列几项：图名、应标明主要原因是哪些等、

连铸坯横裂产生的原因

连铸坯横裂产生的原因 横裂纹是位于铸坯内弧表面振痕的波谷处，通常是隐藏看不见的。经酸洗检查指出，裂纹深度可达7mm，宽度0.2mm。裂纹位于铁素体网状区，而网状区正好是初生奥氏体晶界。且晶界上有细小质点(如A1N)的沉淀。尤其是C—Mn—Nb(V)钢，对裂纹敏感性更强。 横裂产生的原因：1)振痕太深是横裂纹的发源地。2)钢中A1、Nb含量增加，促使质点(A1N)在晶界沉淀，诱发横裂纹。 3)铸坯在脆性温度900～700~C矫直。4)二次冷却太强。防止横裂发生的措施：结晶器采用高频率(200～400次／分)小振辐(2～4mm)是减少振痕深度的有效办法。2)二次冷却区采用平稳的弱冷却，使矫直时铸坯表面温度大于900℃。3)结晶器液面稳定，采用良好润滑性能、粘度较低的保护渣。4)用火焰清理表面裂纹。 1.连铸坯表面纵裂产生的原因及其防止方法有哪些? 连铸坯表面纵裂纹，会影响轧制产品质量。如长300mm、深2.5mm的纵裂纹在轧制板材上留下1125mm分层缺陷。纵裂纹严重时会造成拉漏和废品。 研究指出：纵裂纹发源于结晶器弯月面初生坯壳厚度的不均匀性。作用于坯壳拉应力超过钢的允许强度，在坯壳薄弱处产生应力集中导致断裂，出结晶器后在二次冷却区扩展。 纵裂产生的原因可归纳为：1)水口与结晶器不对中而产生偏流冲刷凝固壳。2)保护渣熔化性能不良、液渣层过厚或过薄导致渣膜厚薄不均，使局部凝固壳过薄。液渣层<10mm，纵裂纹明显增加。3)结晶器液面波动。液面波动>10㎜，纵裂发生几率30％。4)钢中S+P含量。钢中S>0.02％，P>0.017％，钢的高温强度和塑性明显降低，发生纵裂趋向增大。5)钢中C 在0.12～0.17％，发生纵裂倾向增加。

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因[终稿]

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因[终稿] 随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约70%为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析: 一、铸坯凝固过程的形成 铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如(,,,)在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。 二、连铸坯裂纹形态和影响因素 连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。 连铸坯裂纹的影响因素: 连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统(导向段)的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为: ,、连铸机设备状态方面有:

,)结晶器冷却不均匀 ,)结晶器角部形状不当。 ,)结晶器锥度不合适。 ,)结晶器振动不良。 ,)二冷水分布不均匀(如喷淋管变形、喷嘴堵塞等)。 ,)支承辊对弧不准和变形。 ,、工艺参数控制方面有: ,)化学成份控制不良(如C、Mn\S)。 ,)钢水过热度高。 ,)结晶器液面波动太大。 ,)保护渣性能不良。 ,)水口扩径。 ,)二次冷却水分配不良，铸坯表面温度回升过大。 ,)铸坯带液芯矫直。 ,)铸坯在脆性区(700~900?)矫直。 ,、钢的凝固特性方面有: ,)凝固冷却过程的相变。 ,)铸坯凝固结构(柱状晶与等轴晶的比例)。 ,)凝固壳高温力学行为。 ,)凝固过程的偏析。 三、连铸坯裂纹形成原因分析 表面裂纹起源于结晶器钢水的凝固过程中，在二冷区加速了裂纹的扩展，而内部裂纹起源液相穴固液交界面并伴随有偏析线。 ,、纵裂纹

连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析

第二篇连铸板坯缺陷(AA)

第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1) 2.1 表面纵向裂纹(AA01) (3) 2.2 表面横裂纹(AA02) (4) 2.3 星状裂纹(AA03) (5) 2.4 角部横裂纹(AA04) (6) 2.5 角部纵裂纹(AA05) (7) 2.6 气孔(AA06) (8) 2.7 结疤(AA07) (9) 2.8 表面夹渣(AA08) (10) 2.9 划伤(AA09) (11) 2.10 接痕(AA13) (12) 2.11 鼓肚(AA11) (13) 2.12 脱方(AA10) (14) 2.13 弯曲(AA12) (15) 2.14 凹陷(AA14) (16) 2.15 镰刀弯(AA15) (17) 2.16 锥形(AA16) (18) 2.17 中心线裂纹(AA17) (19) 2.18 中心疏松(AA18) (20) 2.19 三角区裂纹(AA19) (21) 2.20 中心偏析(AA20) (22) 2.21中间裂纹(AA21) (23)

2.1表面纵向裂纹(AA01) 图2-1-1 1、缺陷特征 表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。 2、产生原因及危害 产生原因： ①钢中碳含量处于裂纹敏感区内； ②结晶器钢水液面异常波动。当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生； ③结晶器保护渣性能不良。保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹； ④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。 危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵 向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。 3、预防及消除方法 ①控制好钢中碳含量，使钢中碳含量不在裂纹敏感区； ②减少结晶器钢水液面异常波动，将结晶器钢水液面波动控制在±5mm 以内； ③选择合适的结晶器保护渣； ④保证中间包浸入式水口与结晶器对中，防止钢水出浸入式水口侧孔后出现偏流。 4、检查判断 肉眼检查，必要时用钢卷尺测量裂纹长度及其分布位置； 表面纵向裂纹一般通过火焰清理可以消除，火焰清理不合格的表面纵向裂纹缺陷坯判废。

产品质量问题的原因分析--5WHY分析法

产品质量问题的原因分析--5WHY分析法 在出现质量问题的时候，强调去问多几个为什么，以找到问题的根本原因，更深层次原因。这无疑比简单地寻求表面的解要好得多。但是针对工程师所写的问题分析与改进报告，你曾有没有这样的疑惑：不知道5why到底要问到什么时候，是不是一定要问5个？问4个行不行？问6个、问10个行不行？每个why是不是都应该找出几个原因呢？5个why是串联的关系还是层层递进的？还是可以呈树形关系呢？ 针对产品质量问题的原因分析，我们提出了四个层面的原因分析理论。用来明确原因分析应该要覆盖哪些方面，应该要深入到什么深度。 这四个层面分别是： 1 . 产品层面 2 . 过程层面 3 . 控制方法层面

4 . 管理层面 怎么理解这四个层面呢？《什么是质量？》一文中给出质量实现过程的用户期望，里面四步翻译转换的模型在这里就可以帮助到我们了。 1 . 产品层面原因分析 客户的期望，是由产品功能来满足的。面向产品最终用户的功能，是由产品下级系统的功能、子系统的功能来满足的。层层向下，作为最底层的功能组件的功能，是由各个零部件的产品特性(例如长度、距离、位置、硬度、粗糙度、圆度、材料疲劳强度、电阻、电压、焊接强度，等等)具体的产品特性来实现的。 如果产品功能要求是函数Y，保证功能的相关产品特性就是自变量X。可以有函数关系式y=f(x1，x2，x3，x4...）。大写的X、Y代表多个变量组成的向量，或者变量组。小写的x，y代表具体的单个变量。从产品的功能障碍出发，即y不符合要求。找到是哪个相关产品特性x所带来的影响，这个层面的原因分析，就叫做质量问题的产品层面原因分析。

注塑件常见品质问题及原因分析 解决方法

注塑件常见品质问题及原因分析、解决方法 一、注塑件常见品质问题 塑胶件成型后，与预定的质量标准（检验标准）有一定的差异，而不能满足下工序要求，这就是塑胶件缺陷，即常说的品质问题，要研究这些缺陷产生原因，并将其降至最低程度，总体来说，这些缺陷不外乎是由如下几方面造成：模具、原材料、工艺参数、设备、环境、人员。现将缺陷问题总结如下： 1、色差：注塑件颜色与该单标准色样用肉眼观看有差异，判为色差，在标准的光源下（D65）。 2、填充不足（缺胶）：注塑件不饱满，出现气泡、空隙、缩孔等，与标准样板不符称为缺胶。 3、翘曲变形：塑胶件形状在塑件脱模后或稍后一段时间内产生旋转和扭曲现象，如有直边朝里，或朝外变曲或平坦部分有起伏，如产品脚不平等与原模具设计有差异称为变形，有局部和整体变形之分。 4、熔接痕（纹）：在塑胶件表面的线状痕迹，由塑胶在模具内汇合在一起所形成，而熔体在其交汇处未完全熔合在一起，彼此不能熔为一体即产生熔接纹，多表现为一直线，由深向浅发展，此现象对外观和力学性能有一定影响。 5、波纹：注塑件表面有螺旋状或云雾状的波形凹凸不平的表征现象，或透明产品的里面有波状纹，称为波纹。 6、溢边（飞边、披锋）：在注塑件四周沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的（飞边）胶料，称为溢边。 7、银丝纹：注塑件表面的很长的、针状银白色如霜一般的细纹，开口方向沿着料流方向，在塑件未完全充满的地方，流体前端较粗糙，称为银丝纹（银纹）。 8、色泽不均（混色）：注塑件表面的色泽不是均一的，有深浅和不同色相，称为混色。

9、光泽不良（暗色）：注塑件表面为灰暗无光或光泽不均匀称为暗色或光泽不良。 10、脱模不良（脱模变形）：与翘曲变形相似，注塑件成型后不能顺利的从模具中脱出，有变形、拉裂、拉伤等、称为脱模不良。 11、裂纹及破裂：塑胶件表面出现空隙的裂纹和由此形成的破损现象。 12、糊斑（烧焦）：在塑件的表面或内部出现许多暗黑色的条纹或黑点，称为糊斑或烧焦。 13、尺寸不符：注塑件在成型过程中，不能保持原来预定的尺寸精度称为尺寸不符。 14、气泡及暗泡：注塑件内部有孔隙，气泡是制品成型后内部形成体积较小或成串孔隙的缺陷，暗泡是塑胶内部产生的真空孔洞。 15、表面混蚀：注塑件表面呈现无光、泛白、浊雾状外观称为混蚀。 16、凹陷：注塑件表面不平整、光滑、向内产生浅坑或陷窝。 17、冷料（冷胶）：注塑件表面由冷胶形成的色泽、性能与本体均不同的塑料。 18、顶白/顶高：注塑件表面有明显发白或高出原平面。 19、白点：注塑件内有白色的粒点，粒点又叫“鱼眼”，多反映在透明制品上。 20、强度不够（脆裂）：注塑件的强度比预期强度低，使塑胶件不能承受预定的负裁 二、常见品质（缺陷）问题产生原因 1、色差： ①原材料方面因素：包括色粉更换、塑胶材料牌号更改，定型剂更换。 ②原材料品种不同：如PP料与ABS料或PC料要求同一种色，但因材料品种不同而有轻微色差，但允许有一限度范围。 ③设备工艺原因：A、温度；B、压力；C熔胶时间等工艺因素影响。 ④环境因素：料筒未清干净，烘料斗有灰尘，模具有油污等。

小方坯横裂的原因及对策

作者简介:加志勇(1967-),男(汉族),山西人,山西新临钢炼钢厂,工程师。 小方坯横裂的原因及对策 加志勇,张保师,唐宇翔 (山西新临钢炼钢厂,山西临汾041000) 摘　要:分析了小方坯横裂产生的原因,并提出相应措施,取得了较好的效果。关键词:小方坯;横裂;技术措施 中图分类号:TF777.3　文献标识码:B 文章编号:100221043(2004)022******* C ause to CC Cross Cracks and Counter Measures J IA Zhi 2yong ,ZHAN G Bao 2shi ,TAN G Yu 2xiang (Steelmaking Plant of Shanxi Lingang Steel Co.Linfen ,Shanxi 041000,China )Abstract :The present paper discusses the main causes to the cross cracks on the surface of CC billet ,and proposes some effective measures to prevent against formation of the crack.Remarkable results are already achieved. K ey w ords :Billet ;Cross cracks ;Technical measures 在铸坯表面,沿振动波纹的波谷处发生的横向开裂称为表面横向裂纹。横裂是小方坯的常见缺陷,一般的横裂造成横裂废品,严重的横裂导致横裂漏钢。山西新临钢炼钢厂R4/8m 三机三流方坯连铸机2001年产钢25.267万t ,铸坯一次合格率99.67%。在0.33%的废品中,横裂废品占1/5左右。文中通过分析横裂的产生原因,找出解决的措施,对同类型的铸机具有借鉴作用。 1　R4/8m 方坯连铸机主要技术参数 机型　全弧型铸机半径　4m 8m 主要生产断面　120mm ×120mm 中间罐公称容量　7t 振幅　4.2mm 振频　0～300c/min (最大322c/min )冶金长度　6.583m 流间距1200mm 机流数　3机3流负滑脱率　20%～40% 2　小方坯横裂的原因 (1)钢水成分[1] 钢中w (C )=0.08%～0.12%时,铸坯的 裂纹敏感性增加,包晶反应伴随较大线收缩,使 在结晶器内形成的初始坯壳厚度不均匀,铸坯出结晶器后受二冷喷水的急冷,热应力使坯壳的薄弱处产生裂纹,并在二冷区继续扩展,另外,钢中Cu 、Sn 、P 、S 等元素的富集,造成裂纹的加重。 (2)结晶器振动 我厂R4/8m 方坯连铸机采用短臂四连杆式正弦振动,实际生产中,若漏钢清理不彻底,残钢残渣进入振动机械部位,造成振动不平稳。残钢残渣进入板簧与台架之间,造成振动偏振,严重时导致板簧断裂。 由于板簧一侧固定在大梁上,一侧吊挂台架及结晶器,当使用周期较长时,板簧产生线性塑性延伸,结晶器内铜管弧线与铸机基本弧线不重合,造成拉钢时阻力过大,振动不平稳产生横裂。 (3)铸机类型 R4/8m 3机3流全弧型连铸机是罗克普改进 ?02? 2004年　4月 第20卷第2期炼　钢 Steelmaking Apr.2004Vol.20　No.2

建筑施工质量问题产生原因与解决对策

浅谈建筑施工质量问题产生原因与解决对策摘要：本文主要针对当期建筑施工过程中存在的质量问题，主要从建设程序、设计计算、材料及施工管理方法等方面进行分析，系统性地提出了建筑施工过程中和施工后期的质量控制要点，并作了具体阐述，供广大同行交流探讨。 关键词：建筑施工质量管理 abstract: this paper mainly aimed at the current construction of the existence of the quality problem, mainly from the construction procedure, design calculation, materials and construction management method, analyzed systematically puts forward the construction process and construction period of quality control points, and the paper, for the general colleague communication. keywords: building construction quality management 中图分类号：tu71文献标识码：a 文章编号： 随着城市建设的不断深入，在建工程数量越来越多，建筑工程施工由于受建筑材料多样化、施工流程交叉复杂、施工技术工艺要求不同、技术标准不一等相关因素的影响，造成在具体工程施工作业中稍有疏忽，就可能引发一系列的建筑质量隐患的产生，比如个别施工单位出现了不按设计及规范要求施工、随便留槎、随便删减工序等问题，都是需要我们在工作过程中严格注意的问题，下面就

连铸方坯中心裂纹成因分析及控制方法

连铸方坯中心裂纹成因分析及控制方法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

一钢厂4#连铸机中心裂纹的研究攻关 摘要：对一钢厂4#连铸机方坯中心裂纹的成因进行了研究，分析了钢水过热度、二次冷却强度、拉速等对铸坯中心裂纹的影响，根据分析所得的结论，采取了合理的工艺措施并进行了适当的技术改造，使中心裂纹发生率降低到%以下。 关镇词：连铸机方坯中心裂纹 1.前言 韶钢一炼钢厂4#连铸机投产于1997年，该机为R6m,3机3流全弧形连铸机铸坯断面为160 mmX 160 mm,结晶器长850 mm，二冷段采用单管式表面喷淋冷却方式，火焰切割，中间包采用塞棒控制或采用长寿包定径水口浇铸。敞开式浇注，生产钢种主要为Q235、Q215、HRB335. 该连铸机投产以来生产的160 mm ×160 mm铸坯一直存在的中心裂纹缺陷。随着韶钢的发展，高线厂将替代三轧四轧制，高线在轧制时出现冲钢事故，严重影响生产的顺行。为此对我厂生产的铸坯提出了较高的的质量要求。2008年由于中心裂纹挑废的占坯产量的5%。，严重影响了一钢厂企业形象和经济效益。为解决这一问题，一炼钢厂于月成立了攻关组。目标是要把挑废率降到%。我们结合了当前的生产形式和现场实际进行了公关，并取得了预期效果。 2. 中心裂纹的形态及对轧制产品的影响 中心裂纹的形态

﹙图-1 ﹚ 4#连铸机铸坯中心裂纹在断面上是呈不连续的岛状（点状）分布（如图-1），有时有两到三个点。点之间的连线往往是线状的肉眼可见的中心线裂纹，严重时则沿整个铸坯长度方向连续分布并贯通，并伴随着中心偏析疏松。单个点直径在5—15mm之间，裂纹长20^50mm在铸坯处于发红状态时中心裂纹不易察觉，铸坯冷却至室温时则清晰可辨，给在线控制带来很大困难。 2. 2对轧制产品的影响 线材厂对中心裂纹铸坯进行的轧制表明，轧制过程轧成品裂纹不能焊合，经常出现断裂冲钢。 3.中心裂纹形成机理及原因分析 形成机理 通过查阅大量的专业书籍和现场跟踪生产总结，认为4号机方坯中心裂纹形成的机理是多种因素综合作用的结果，从钢的高温变形理论，结合钢的高温力学性能.中心裂纹形成的机理主要有以下几个方面。 搭桥形成由于凝固坯壳的不均匀形成。在凝固末期.凝固前沿搭桥，将钢液封住，上部钢液无法填充，这样被封住的钢液继续凝固时就会形成缩孔，这种缩孔在断面上有时呈现出中心裂纹形态。

连铸坯质量控制

连铸坯质量控制 摘要：连铸坯的表面质量，主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。连铸坯的内部质量，是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 关键词：连铸坯、质量、控制 正文： (一）连铸坯纯净度度与产品质量 1.纯净度与质量的关系 纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。与模铸相比，连铸的工序环节多，浇注时间长，因而夹杂物的来源范围广，组成也较为复杂； 夹杂物从结晶器液相穴内上浮比较困难，尤其是高拉速的小方坯夹杂物更难于排除。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。大于50μm的大型夹杂物往往伴有裂纹出现，造成连铸坯低倍结构不合格，板材分层，并损坏冷轧钢板的表面等，对钢危害很大。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。 例如：从深冲钢板冲裂废品的检验中发现，裂纹处存在着100~300μm 不规则的CaO-Al 2O 3 和Al 2 O 3 的大型夹杂物。 再如，由于连铸坯皮下有Al 2O 3 夹杂物的存在，轧成的汽车薄板表面出 现黑线缺陷，导致薄板表面涂层不良。 还有用于包装的镀锡板，除要求高的冷成型性能外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应要求。国外生产厂家指出，对于厚度为0.3mm的薄钢板，在1m2面积内，粒径小于50μm的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，即深冲2000个DI罐，平不到1个废品。可见减少连铸坯夹杂物数量对提高深冲薄板钢质量的重要性。

铸坯表面横裂纹的形成机理

铸坯表面横裂纹的形成机理 白进恩 （河北钢铁集团敬业钢铁有限公司） 摘要：对连铸中厚板坯表面横裂形成的机理进行分析, 并对工艺、设备、操作等进行技术攻关, 使铸坯表面质量得到改善, 基本解决了铸坯的表面裂纹缺陷。 1、 前言 敬业集团1600 mm 板坯连铸机是一台直弧形连铸机,弧形半径9 m,冶金长度24 m ,其浇铸规格为220 mm ×1600mm ，年产板坯200万吨。敬业钢铁中厚板板坯连铸机自2008年3月份投产以来, 由于工艺、设备及操作等原因, 铸坯合格率低。 2、 缺陷形貌 连铸板坯常见的表面缺陷是横裂纹,横裂纹多出现在大面和边部,位于内弧面振痕波谷处,长度在20 mm 左右,有的长达30～50 mm ,裂纹一般深浅不一,多在2～8mm 。通常情况下,表面横裂纹隐藏在铸坯皮下,不易直接观察到,通过铸坯的表面酸洗或火焰清理后才能显露出来，见图1。近年来,随着技术管理水平的不断提高,铸坯的产量、品种和质量有所改善和提高，但是,裂纹一直得不到控制,产生数量可观的降级品。2011年对工艺、操作及设备等进行技术攻关, 铸坯表面质量得到改善与控制。 轧制较厚规格钢材时，铸坏表面常出现横裂形成“山峰状”、“曲线状”或“M 形状”表面缺陷。影响轧制板的表面质量, 增加钢板表面的修磨量和废品量。 图1 连铸板坯表面横向裂纹（经火焰清理）

图2 钢板表面横裂实物图 3、铸坯表面横裂纹形成机理 结晶器振动的目的是防止初生坯壳与结晶器黏结漏钢，但不可避免地会在 初生坯壳表面留下震动痕迹。而铸坯横裂纹产生于振动痕迹的波谷处，振痕越深，横裂纹越严重。裂纹的发生率还与振痕形貌有关，振痕越深，呈“沟槽”形，曲率半径越小，越容易发生横裂纹和角横裂。连铸坯表面横裂起源于结晶 器中振痕波谷处，最后在矫直过程中形成。横裂形成具体分6个阶段：①靠结 晶器壁生长正常的凝固组织，即细小等轴晶（坯壳晶、激冷层），其晶粒尺寸约500μm；②负滑脱凝壳向内运动，凝壳离开结晶器壁，温度达1 350℃；③导致 表面晶粒异常长大，粗大化达到1mm～2mm；④在大晶粒晶界碳、氮化物析出，弱化的晶界产生微裂纹源；⑤在异常粗大的晶界上形成先共析相铁素体网，其 强度是奥氏体的1/4，构成新的裂纹源；⑥在连铸坯矫直过程中微裂纹扩展成为 裂纹。见下图： ①细小等轴晶粒500μm②负滑脱凝壳向内运动，温度达1350℃③γ晶粒1mm～2mm →→ 3、影响铸坯横裂纹形成的因素 3.1钢水成分 3.1.1碳含量 【C】为0.09%~0.15%时，板坯坯壳厚度不均匀性强，对裂纹敏感性较强，这 是由于在弯月面附近坯壳形成过程中，发生包晶相变反应，坯壳发生了较大的 体积收缩和线收缩引起的，同时与该碳范围铸态奥氏体晶粒大，延伸率较低有关。