(1)水口和結晶器不對中而產生的偏流對管坯凝固坯殼的沖刷。
(2)保護渣熔化性能不良,液渣層過厚或過薄,導致渣膜厚薄不均,使管坯局部凝固殼過薄。當液渣層<10mm時.管坯的表面縱裂紋明顯增多。
(3)結晶器液面波動。當液面波動>±10mm時,管坯的表面縱裂紋發生率為30%左右。
(4)鋼中P+S含量。鋼中S>0.02%, P>0.017%時,鋼的高溫強度和塑性明顯降低,管坯表面發生縱裂紋的趨勢增大。
(5)鋼中C在0.12%-0.17%時,管坯表面發生縱裂紋的傾向增加。
防止連鑄圓管坯產生表面縱裂紋的措施主要有以下方面。
(1)保證水口和結晶器對中。
(2)結晶器液面波動要穩定在±l0mm以內。
(3)確保合適的浸人式水口插入深度。
(4)采用合適的結晶器錐度。
(5)結晶器與二次冷卻區上部對弧要準。
(6)選擇性能優異的保護渣。
(7)采用熱頂結晶器。
連鑄圓管坯橫裂紋位于鑄坯內弧表面振痕的波谷處,通常是隱藏看不見的。橫裂紋產生的原因大休包括以下方面。
(1)振痕太深是連鑄圓管坯橫裂紋的發源地。
(2)鋼中Al, Nb含量增加,促使質點(AIN)在晶界沉淀.誘發連鑄圓管坯橫裂紋產生。
(3)連鑄圓管坯在脆性溫度900-700℃時矯直。
(4)二次冷卻強度太大。
防止連鑄圓管坯產生表面橫裂紋的方法如下。
(1)結晶器采用高頻率、小振幅以減小鑄坯內弧表面的振痕深度。
(2)二次冷卻區采用平穩的弱冷卻制度,以確保矯直時連鑄圓管坯的表面溫度大于900℃,
(3)保持結晶器的液面穩定。
(4)采用潤滑性能良好、粘度較低的保護渣。
連鑄圓管坯的表面網狀裂紋,只有在管坯酸洗之后才能發現。其產生原因如下。
(1)高溫鑄坯吸收了結晶器的銅,而銅變成液體之后再沿奧氏體晶界滲透。
(2)連鑄圓管坯表面鐵的選擇性氧化,使鋼中殘余元素(如Cu, Sn等)殘留在管坯表面并沿晶界滲透而形成裂紋。
防止連鑄圓管坯產生表面網狀裂紋的方法如下。
(1)結晶器表面鍍Cr或Ni以增加其表面硬度。
(2)采用合適的二冷水量。
(3)控制鋼中的殘余元素,如Cu<0.2%。
(4)控制Mn/S值,保證Mn/S>40。
除上述的管坯表面裂紋之外,連鑄圓管坯的表面還存在一種非常有規律的表面水割裂紋(水平連鑄圓管坯相對較嚴重),這種裂紋一般較淺,不會對鋼管的表面質量帶來嚴重的不利影響。
一般認為,當管坯的表面裂紋深度不超過0.5mm(此值與管坯尺寸的大小有關)時,管坯在加熱過程中此裂紋會被氧化掉,不會造成鋼管表面缺陷。但是當管坯表面裂紋超過0.5mm時,管坯經軋制后,其裂紋會擴展且形態各異。如果管坯的表面裂紋與管坯軸線平行(這種裂紋在連鑄圓管坯上可見),那么穿孔后的毛管表面會出現螺旋狀外折。
管坯表面裂紋在加熱過程中會發生嚴重氧化,經過軋制后,裂紋處常伴有氧化質點、脫碳現象,裂紋中間存在氧化亞鐵,裂紋根部比較圓滑。此現象是生產現場判定無縫鋼管表面裂紋是因為管坯帶來的,還是在軋制過程中產生的重要依據之一。