偏析引起的鋼絲斷裂
在一定程度上，中心偏析對鋼絲拉斷的危害比脆性夾雜物更大。因?yàn)槠鲈诟蟪潭壬嫌绊懥虽摻z的延伸性，從而使塑性變形不能在偏析的地方產(chǎn)生。一般在鋼絲最初拉拔時(shí)偏析導(dǎo)致小的裂紋，最終拉拔時(shí)形成了人字形斷口。
連鑄過程中減少中心偏析的途徑有以下幾個(gè)：
?。?）中心偏析隨著中包過熱度的降低而降低，因此中包的鋼液溫度應(yīng)該盡可能的低；
?。?）在結(jié)晶器和二冷安裝電磁攪拌。結(jié)晶器的電磁攪拌能夠減少中心偏析的程度和范圍。電磁攪拌同樣可改善V形偏析在鑄坯中心的存在；
?。?）盡可能的降低拉速，能夠減輕中心偏析程度。
其它非冶金原因
關(guān)于鋼絲拉拔時(shí)的斷絲，1984年Zeev Zimerman 和Rover J.Henry對此作了探討。他們對鋼簾線用鋼絲在水箱拉絲機(jī)上拉拔時(shí)的斷口用SEM進(jìn)行分析，觀察到拉拔斷口大部分成杯錐狀。同時(shí)指出，鋼絲拉拔時(shí)，表面層金屬比心部金屬變形大，這引起表面層金屬沿長度方向受壓應(yīng)力而中心部分受拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力過大時(shí)致使在中心部位產(chǎn)生中心破裂，即形成V型裂紋或人字形裂紋。并認(rèn)為這種V型裂紋是拉拔斷絲成為大量杯錐狀斷口的原因。雖然Zeev Zimerman 和Rovert J.Herry 對此研究得很詳細(xì)，但是未能考慮后面工序中的捻制斷絲問題，未能指出兩種杯錐狀斷口的內(nèi)在聯(lián)系。1981年，Eddy G.Demeyere在研究高低碳鋼的夾雜物對鋼絲拉拔時(shí)的可加工性能和機(jī)械性能的影響時(shí)，曾指出，在鋼絲拉拔到Φ0.25mm過程中，很少或根本沒有發(fā)現(xiàn)由于夾雜物引起的斷絲。更令人驚奇的是，即使50μm 大的零星存在的夾雜物也未能造成拉拔斷絲，而主要是由于表面缺陷或過載造成的斷絲。他說，這種情況與簾線捻制時(shí)不同，由于在捻制時(shí)鋼絲受到扭轉(zhuǎn)變形，則夾雜物的影響就顯得重大。顯然，Eddy G.Demeyere試圖從夾雜物角度出發(fā)同時(shí)考慮簾線鋼用鋼絲的拉拔斷絲和捻制斷絲問題，但在該文中，他對這兩種斷絲之間內(nèi)在聯(lián)系的探討僅此而已，未能進(jìn)行深入研究。
因此，鋼絲表面缺陷、內(nèi)部夾雜物、熱處理工藝、拉拔工藝都可能導(dǎo)致鋼絲質(zhì)量不合，從而在拉拔過程中斷裂。然而夾雜物引起鋼絲的斷裂是不爭的事實(shí)。因此降低鑄坯偏析，減少鋼中夾雜物或?qū)⑵錈o害化成為一個(gè)重要的課題。
夾雜物控制的手段
（1）控制脫氧產(chǎn)物
鋼中的氧是氣孔和夾雜物的主要來源，特別是鋼水中的氧含量和選用的脫氧方式在很大程度上決定了鋼中一次脫氧產(chǎn)物的種類和數(shù)量。從減少由脫氧產(chǎn)物造成夾雜物的觀點(diǎn)來說，就是要盡量減少脫氧產(chǎn)物的生成量和促進(jìn)脫氧產(chǎn)物送鋼水中上浮分離。也可以選擇適當(dāng)?shù)拿撗鮿┖图犹厥庠剡M(jìn)行冶金處理等使脫氧產(chǎn)物細(xì)小分散、易于上浮分離，從而減少對鋼水澆鑄性能的危害。為此，真空脫氧、吹氬攪拌和鈣處理等都是有效的措施。
（2）防止空氣二次氧化
在連鑄清潔鋼的生產(chǎn)中，除了重視冶煉方面的原料、脫氧操作及鋼包精煉處理外，還要特別注意澆鑄過程中空氣氧化對鋼水清潔性造成的污染。這是因?yàn)檫B鑄時(shí)，鋼水從鋼包到中間包注入結(jié)晶器的過程中，有更多的機(jī)會暴露在空氣之中。因此，各種形式的保護(hù)鋼流和液面免受空氣二次氧化的措施應(yīng)運(yùn)而生，亦即無氧化澆鑄技術(shù)現(xiàn)在已成為連鑄的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)操作，尤其對要求清潔性比較高的鋼更是不可缺少。
（3）避免渣子混入
鋼包和中間包渣子往往隨鋼水一起混入結(jié)晶器內(nèi)，從而形成鑄坯中的夾雜缺陷。為了防止渣子混入結(jié)晶器內(nèi)，鋼包下渣檢測、中間包結(jié)構(gòu)形狀合理設(shè)計(jì)、設(shè)置擋墻以及精心操作都可以減少渣子混入結(jié)晶器內(nèi)。
?。?）耐火材料
連鑄中間包襯極其涂料、水口、塞棒、浸入式水口等，當(dāng)和鋼水接觸時(shí)，會產(chǎn)生機(jī)械腐蝕和化學(xué)腐蝕，被沖刷和侵蝕下來的耐火材料顆粒，很可能懸浮在鋼水中，而且越接近結(jié)晶器就越不易從鋼水中排除，甚至成為鋼中極為有害的大型外來夾雜物。為了防止耐火材料的溶損，一般可選用耐火度高的材料，還可根據(jù)鋼種特點(diǎn)，使用難于被鋼水和渣子溶損的中性或堿性耐火材料。
?。?）鈣處理
在連鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，為了改善表面和內(nèi)部質(zhì)量以及避免水口因Al2O3沉積而堵塞，現(xiàn)在所謂鈣處理技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。通過向鋼水中加鈣，可使串簇狀A(yù)l2O3變?yōu)榍驙畹牡腿埸c(diǎn)的CaO-Al2O3系夾雜物。后者很易從鋼中分離出去，不僅凈化了鋼水，而且改善了鋼水的澆鑄性能。
?。?）夾雜物在結(jié)晶器內(nèi)的上浮分離
促進(jìn)夾雜物在結(jié)晶器內(nèi)的上浮分離是保證連鑄坯清潔性的最后一關(guān)。為此，要?jiǎng)?chuàng)造鋼水的合理流動狀態(tài)使夾雜物不會被生長中的凝固界面捕捉，并能順利的從液相穴上浮分離出去。采用合適的浸入式水口、出口形狀和傾角、合理控制水口浸入深度并輔之以能吸收上浮夾雜物的保護(hù)渣、保持結(jié)晶器液面穩(wěn)定等對排除夾雜物都是有必要的。
——本文摘自文獻(xiàn)綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號