S355NL铸坯表裂的控制措施

S355NL(Q345E)钢的碳质量分数为0.13%～0.17%，锰质量分数为1.30%～1.50%，通过铌和钒微合金化提高性能，属于低合金高强度钢，此钢种一般应用于风电塔筒的大型法兰上。 

　　由于该钢种的碳质量分数处于亚包晶钢的范围，属于裂纹敏感性钢种，在连铸坯凝固冷却、矫直过程中容易产生表面细小裂纹。产生表面裂纹后在法兰镦粗锻造过程中铸坯表面容易发生开裂，形成经济损失。分析原因是：钢种特性、冷却强度高且冷却不均匀、矫直温度低、表面振痕深、保护渣物理性能不匹配等。 

　　相关控制措施是： 

　　1、控制冶炼成分 

　　降低钢中的氮质量分数，将氮质量分数控制在60×10－6～80×10－6范围内，减少AlN、Nb（C、N）等脆性相在晶界的形成。另外可适当在钢中加入一定量的钛（质量分数为0.01%～0.02%），让钛在高温下与氮优先结合，减少氮与铝、铌、钒的结合。 

　　2、调整保护渣 

　　选用新型高碱度、高黏度、高熔化温度的保护渣，设计保护渣碱度范围为0.95～1.10，黏度范围为0.85～1.10Pa?s，熔化温度范围为1200～1250℃，提高黏度的目的是在大规格圆坯(φ600mm以上)低拉速的情况下促进渣膜在铸坯表面的连续分布，通过保护渣的优化实现铸坯在结晶器内的均匀传热，防止铸坯表面出现局部过冷。 

　　3、适当提高拉速 

　　通过将拉速从0.23m/min提高到0.25m/min（提高约8.69%），使得铸坯进入矫直区的温度提高到900℃以上，避开该钢种的脆性温度区间750～900℃。 

　　4、降低二冷区的冷却强度 

　　通过优化二冷区配水系统，将比水量降低10%，改善铸坯出结晶器后的冷却环境，保证铸坯整体弱冷和均匀冷却。另外，通过降低二冷区强度也可提高过矫直区的温度，二冷比水量每降低0.01L/kg，其二冷区的表面温度约提高30℃，从而使得过矫直区时表面温度在900～920℃以上。 

　　5、优化结晶器振动参数 

　　提高拉速可实现结晶器振动频率的提高，通过高频低幅的振动，使得铸坯表面的振痕变浅，减少横向裂纹的萌生和扩展。