(1)水口和结晶器不对中而产生的偏流对管坯凝固坯壳的冲刷。
(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,使管坯局部凝固壳过薄。当液渣层<10mm时.管坯的表面纵裂纹明显增多。
(3)结晶器液面波动。当液面波动>±10mm时,管坯的表面纵裂纹发生率为30%左右。
(4)钢中P+S含量。钢中S>0.02%, P>0.017%时,钢的高温强度和塑性明显降低,管坯表面发生纵裂纹的趋势增大。
(5)钢中C在0.12%-0.17%时,管坯表面发生纵裂纹的倾向增加。
防止连铸圆管坯产生表面纵裂纹的措施主要有以下方面。
(1)保证水口和结晶器对中。
(2)结晶器液面波动要稳定在±l0mm以内。
(3)确保合适的浸人式水口插入深度。
(4)采用合适的结晶器锥度。
(5)结晶器与二次冷却区上部对弧要准。
(6)选择性能优异的保护渣。
(7)采用热顶结晶器。
连铸圆管坯横裂纹位于铸坯内弧表面振痕的波谷处,通常是隐藏看不见的。横裂纹产生的原因大休包括以下方面。
(1)振痕太深是连铸圆管坯横裂纹的发源地。
(2)钢中Al, Nb含量增加,促使质点(AIN)在晶界沉淀.诱发连铸圆管坯横裂纹产生。
(3)连铸圆管坯在脆性温度900-700℃时矫直。
(4)二次冷却强度太大。
防止连铸圆管坯产生表面横裂纹的方法如下。
(1)结晶器采用高频率、小振幅以减小铸坯内弧表面的振痕深度。
(2)二次冷却区采用平稳的弱冷却制度,以确保矫直时连铸圆管坯的表面温度大于900℃,
(3)保持结晶器的液面稳定。
(4)采用润滑性能良好、粘度较低的保护渣。
连铸圆管坯的表面网状裂纹,只有在管坯酸洗之后才能发现。其产生原因如下。
(1)高温铸坯吸收了结晶器的铜,而铜变成液体之后再沿奥氏体晶界渗透。
(2)连铸圆管坯表面铁的选择性氧化,使钢中残余元素(如Cu, Sn等)残留在管坯表面并沿晶界渗透而形成裂纹。
防止连铸圆管坯产生表面网状裂纹的方法如下。
(1)结晶器表面镀Cr或Ni以增加其表面硬度。
(2)采用合适的二冷水量。
(3)控制钢中的残余元素,如Cu<0.2%。
(4)控制Mn/S值,保证Mn/S>40。
除上述的管坯表面裂纹之外,连铸圆管坯的表面还存在一种非常有规律的表面水割裂纹(水平连铸圆管坯相对较严重),这种裂纹一般较浅,不会对钢管的表面质量带来严重的不利影响。
一般认为,当管坯的表面裂纹深度不超过0.5mm(此值与管坯尺寸的大小有关)时,管坯在加热过程中此裂纹会被氧化掉,不会造成钢管表面缺陷。但是当管坯表面裂纹超过0.5mm时,管坯经轧制后,其裂纹会扩展且形态各异。如果管坯的表面裂纹与管坯轴线平行(这种裂纹在连铸圆管坯上可见),那么穿孔后的毛管表面会出现螺旋状外折。
管坯表面裂纹在加热过程中会发生严重氧化,经过轧制后,裂纹处常伴有氧化质点、脱碳现象,裂纹中间存在氧化亚铁,裂纹根部比较圆滑。此现象是生产现场判定无缝钢管表面裂纹是因为管坯带来的,还是在轧制过程中产生的重要依据之一。