1、Shenyang NEU Metallurgical Technology Corporation LimitedE M T IE M T I技術精益求精 創新永無止境不只關心自己的產品 同時在關注您的產品 中國人自主研發的鑄坯檢測方法-枝晶腐蝕低倍檢測技術 沈陽東大冶金科技股份有限公司東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團目錄目錄一一 連鑄鋼坯的質量指標連鑄鋼坯的質量指標 1 潔凈度；2 凝固組織；3 內部缺陷；4 表面缺陷；5 形狀缺陷 二二 連鑄鋼坯低倍檢驗方法和對比連鑄鋼坯低倍檢驗方法和對比 1 五種低倍檢驗方法 1）硫印檢驗；2）熱酸腐蝕；3）電解腐蝕；4）冷酸腐蝕；5）枝晶腐蝕 2 對比

2、三三 連鑄鋼坯凝固組織的檢驗連鑄鋼坯凝固組織的檢驗 1 連鑄坯的凝固組織；2 檢驗連鑄坯凝固組織目的和意義四四 連鑄鋼坯缺陷的檢驗連鑄鋼坯缺陷的檢驗 1 連鑄矩形坯（包括方坯）；2 連鑄圓形坯缺陷；3 連鑄板坯缺陷五五 連鑄鋼坯凝固組織和缺陷圖例連鑄鋼坯凝固組織和缺陷圖例 1 凝固組織圖例；2 凝固組織對比圖例；3 內部缺陷對比圖例；4 凝固組織和缺陷演變圖例六六 枝晶腐蝕在連鑄生產中的應用實例枝晶腐蝕在連鑄生產中的應用實例七七 枝晶腐蝕低倍檢驗一體化設備和三個國家標準枝晶腐蝕低倍檢驗一體化設備和三個國家標準東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團一一 連鑄鋼坯的質量指標連鑄鋼坯的質量指標一一 連鑄鋼

3、坯的質量指標連鑄鋼坯的質量指標 連鑄坯的質量對鋼材的質量有直接影響，為了提高鋼材質量，必須首先連鑄坯的質量對鋼材的質量有直接影響，為了提高鋼材質量，必須首先提高連鑄坯的質量，一般判斷連鑄坯的質量有五個質量指標。提高連鑄坯的質量，一般判斷連鑄坯的質量有五個質量指標。1 1 潔凈度；潔凈度；2 2 凝固組織；凝固組織；3 3 內部缺陷；內部缺陷；4 4 表面缺陷；表面缺陷；5 5 形狀缺陷。形狀缺陷。 上述五個指標，各自獨立，但是它們之間有密切不可分的關聯。上述五個指標，各自獨立，但是它們之間有密切不可分的關聯。潔凈度潔凈度和和凝固組織凝固組織是鑄坯質量基礎指標，是鑄坯質量基礎指標，內部、表面和形

4、狀缺陷內部、表面和形狀缺陷是鑄坯產生質量是鑄坯產生質量缺陷的具體指標。見：缺陷的具體指標。見：五個指標的關系五個指標的關系.doc.doc東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團二二 低倍檢驗方法和對比低倍檢驗方法和對比二二 連鑄鋼坯低倍檢驗方法和對比連鑄鋼坯低倍檢驗方法和對比1 1 五種低倍檢驗方法五種低倍檢驗方法 五種五種低倍檢驗方法是隨著冶金低倍檢驗方法是隨著冶金生產生產的發展而的發展而分分4 4步步發展起來的發展起來的。鋼中硫含量較高時，低倍檢驗采用包曼鋼中硫含量較高時，低倍檢驗采用包曼(Baumann(Baumann法法) )硫印法硫印法；隨著鋼中硫含量降低，后來研發出隨著鋼中硫含量降低，后

5、來研發出熱酸腐蝕熱酸腐蝕和和電解腐蝕電解腐蝕方法方法；連鑄投產以后，由于試樣尺寸較大（如板坯），應用熱酸腐蝕方法和電解連鑄投產以后，由于試樣尺寸較大（如板坯），應用熱酸腐蝕方法和電解腐蝕方法腐蝕方法很很不不方方便，研發了便，研發了冷酸腐蝕冷酸腐蝕方法。方法。上述四種方法上述四種方法稱傳統檢驗方法，傳統檢驗方法顯示稱傳統檢驗方法，傳統檢驗方法顯示凝固組織凝固組織效果很差，效果很差，冶冶金工作者為了研究凝固條件，金工作者為了研究凝固條件，提出觀察連鑄坯凝固組織細節（如一次晶、二提出觀察連鑄坯凝固組織細節（如一次晶、二次晶）的需求，所以次晶）的需求，所以研發出研發出枝晶腐蝕枝晶腐蝕低倍檢驗方法。低倍

6、檢驗方法。1 1）硫印檢驗方法）硫印檢驗方法 硫印檢驗主要缺點是當硫含量小于硫印檢驗主要缺點是當硫含量小于0.005%0.005%時，硫印檢驗片的效果很差，往時，硫印檢驗片的效果很差，往往是一張往是一張“白片白片”。因為硫印檢驗只能顯示。因為硫印檢驗只能顯示硫元素硫元素偏析，對偏析，對碳、錳及合金元碳、錳及合金元素素的偏析無法顯示。的偏析無法顯示。 硫印檢驗另外一個缺點是使缺陷拓寬，例如，使裂紋開口寬度變大。硫印檢驗另外一個缺點是使缺陷拓寬，例如，使裂紋開口寬度變大。2 2）熱酸腐蝕低倍檢驗方法熱酸腐蝕低倍檢驗方法 腐蝕液腐蝕液用量大，溫度高，用量大，溫度高，腐蝕時間長；酸煙對環境污染嚴重；試

7、樣腐蝕時間長；酸煙對環境污染嚴重；試樣尺寸較大，重量較重，放入熱酸槽中比較困難，對于板坯試樣無法應用，小尺寸較大，重量較重，放入熱酸槽中比較困難，對于板坯試樣無法應用，小方坯、圓坯還可以使用方坯、圓坯還可以使用。東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團3 3）電解腐蝕低倍檢驗方法）電解腐蝕低倍檢驗方法 電解腐蝕方法顯示連鑄坯樹枝晶電解腐蝕方法顯示連鑄坯樹枝晶凝固組織凝固組織和和缺陷缺陷的效果都較差。的效果都較差。4 4）冷酸腐蝕低倍檢驗方法）冷酸腐蝕低倍檢驗方法 雖然操作簡單，作業雖然操作簡單，作業環境好環境好，但是對碳含量較低（，但是對碳含量較低（0.09%C0.09%C）的鋼種和）的鋼種和硅鋼等不

8、能夠清晰地顯示凝固硅鋼等不能夠清晰地顯示凝固組織的細節，而且還掩蓋缺陷，造成對連鑄坯組織的細節，而且還掩蓋缺陷，造成對連鑄坯質量誤判，質量誤判，為為此可以應用枝晶腐蝕低倍檢驗方法。此可以應用枝晶腐蝕低倍檢驗方法。見：見：圖圖1 SPHE1 SPHE中心偏析對中心偏析對比（枝晶、冷蝕、熱蝕）比（枝晶、冷蝕、熱蝕）.doc.doc，見：見：圖圖2 SPHE2 SPHE夾雜對比（枝晶、冷蝕、熱蝕）夾雜對比（枝晶、冷蝕、熱蝕）.doc.doc5 5）枝晶腐蝕低倍檢驗方法枝晶腐蝕低倍檢驗方法 枝晶腐蝕低倍檢驗是將經過銑平、磨光、拋光的試樣，在室溫條件下枝晶腐蝕低倍檢驗是將經過銑平、磨光、拋光的試樣，在室

9、溫條件下進進行行腐蝕，檢驗連鑄坯樹枝晶凝固組織和缺陷。腐蝕，檢驗連鑄坯樹枝晶凝固組織和缺陷。 枝晶腐蝕低倍檢驗方法可以準確地、不擴大、不縮小，原樣顯示連鑄坯的枝晶腐蝕低倍檢驗方法可以準確地、不擴大、不縮小，原樣顯示連鑄坯的內部缺陷內部缺陷，而且還能夠清晰地顯示連鑄坯的，而且還能夠清晰地顯示連鑄坯的凝固組織凝固組織，這是本方法的優越性，這是本方法的優越性和兩個突破。和兩個突破。 枝晶腐蝕低倍檢驗方法具有準確性、易操作性及對環境不產生污染等特點。枝晶腐蝕低倍檢驗方法具有準確性、易操作性及對環境不產生污染等特點。 2 2 對比對比 枝晶腐蝕：試樣表面光；腐蝕試劑濃度低；腐蝕時間短。枝晶腐蝕：試樣表面

10、光；腐蝕試劑濃度低；腐蝕時間短。 東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團三三 連鑄鋼坯凝固組織的檢驗連鑄鋼坯凝固組織的檢驗三三 連鑄連鑄鋼鋼坯凝固組織的檢驗坯凝固組織的檢驗1 1 連鑄坯的凝固組織和示意圖連鑄坯的凝固組織和示意圖評定標準：按評定標準：按GB/T 24178-2009GB/T 24178-2009連鑄鋼坯凝固組織低倍評定方法連鑄鋼坯凝固組織低倍評定方法標準進行標準進行 評定各種凝固組織占檢驗面的百分數（評定各種凝固組織占檢驗面的百分數（%）。）。檢驗連鑄坯凝固組織目的和意義：檢驗連鑄坯凝固組織目的和意義：1 1）鑄坯凝固組織與鋼材機械）鑄坯凝固組織與鋼材機械性能有關性能有關。2 2）連

11、鑄坯凝固組織與連鑄坯及鋼材）連鑄坯凝固組織與連鑄坯及鋼材缺陷有關缺陷有關。3 3）連鑄坯凝固組織與）連鑄坯凝固組織與凝固條件有關凝固條件有關。由于連鑄凝固條件不容易測定，可以通。由于連鑄凝固條件不容易測定，可以通過檢驗凝固組織來判斷凝固條件，然后調整、改變凝固條件能夠得到良好過檢驗凝固組織來判斷凝固條件，然后調整、改變凝固條件能夠得到良好的凝固組織，減少缺陷。的凝固組織，減少缺陷。c) c) 連鑄板坯連鑄板坯b) b) 連鑄圓形坯連鑄圓形坯 a) a) 連鑄矩形坯連鑄矩形坯圖圖1 1 連鑄坯凝固組織示意圖（橫向斷面連鑄坯凝固組織示意圖（橫向斷面）東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團四四 連鑄鋼坯缺

12、陷的檢驗連鑄鋼坯缺陷的檢驗四四 連鑄鋼坯缺陷的檢驗連鑄鋼坯缺陷的檢驗（缺陷按照標準分類）（缺陷按照標準分類） 下面列出連鑄矩形坯（包括方坯）、圓坯和板坯缺陷示意圖，并列出腐蝕下面列出連鑄矩形坯（包括方坯）、圓坯和板坯缺陷示意圖，并列出腐蝕缺陷方法標準和評定缺陷評級圖標準。缺陷方法標準和評定缺陷評級圖標準。 1 1 連鑄矩形坯缺陷（包括方坯）連鑄矩形坯缺陷（包括方坯）內弧側中心疏松；中心偏析；縮孔；角部裂紋；中心疏松；中心偏析；縮孔；角部裂紋；皮下裂紋；中間裂紋；中心裂紋；皮下氣泡；皮下裂紋；中間裂紋；中心裂紋；皮下氣泡；非金屬夾雜。非金屬夾雜。腐蝕標準：按腐蝕標準：按GB/T 226-1991

13、GB/T 226-1991鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法評級標準（評級標準（1-41-4級）：級）：（1 1）YB/T 153-1999 YB/T 153-1999 優質碳素結構鋼和合金結構鋼連鑄方坯低優質碳素結構鋼和合金結構鋼連鑄方坯低 倍組織缺陷評級圖倍組織缺陷評級圖 （2 2）YB/T 4002-1997YB/T 4002-1997連鑄鋼方坯低倍組織缺陷評級圖連鑄鋼方坯低倍組織缺陷評級圖（3 3）YB/T4340-2013YB/T4340-2013連鑄鋼方坯低倍連鑄鋼方坯低倍枝晶枝晶組織缺陷評級圖組織缺陷評級圖圖圖1 1 矩形坯缺陷示意圖矩形坯缺陷示意圖東大冶金

14、東大冶金首鋼集團首鋼集團2 2 連鑄圓形坯缺陷連鑄圓形坯缺陷圖圖2 2 圓形坯缺陷示意圖圓形坯缺陷示意圖腐蝕標準：按腐蝕標準：按GB/T 226-1991GB/T 226-1991鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法評級標準（評級標準（1-41-4級）：級）：按按YB/T 4149-2006YB/T 4149-2006連鑄圓管坯連鑄圓管坯標準評級：標準評級：附錄附錄A A（規范性附錄）：（規范性附錄）：中心疏松；中心縮孔；中心裂紋；中心疏松；中心縮孔；中心裂紋； 中間裂紋；皮下裂紋；皮下氣泡。中間裂紋；皮下裂紋；皮下氣泡。附錄附錄B B（資料性附錄）：（資料性附錄）：結晶組

15、織（結晶組織（1-41-4級）級）。 現在應該使用現在應該使用GB/T 24178-2009GB/T 24178-2009標準評定，代替標準評定，代替YB/T 4149-2006YB/T 4149-2006中的附錄中的附錄B B。東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團3 3 連鑄板坯缺陷連鑄板坯缺陷 1-1 A1-1 A類中心偏析；類中心偏析；1-2 B1-2 B類中心偏析；類中心偏析；1-3 C1-3 C類中心偏析；類中心偏析；2 2 中心疏松；中心疏松；3 3 中心裂紋；中心裂紋；4 4 中間裂紋；中間裂紋；5 5 角部裂紋；角部裂紋；6-1 6-1 三角區裂紋；三角區裂紋；6-2 6-2 角部

16、三角區裂紋；角部三角區裂紋；7 7 氧化鋁夾雜；氧化鋁夾雜；8 8 蜂窩氣泡。蜂窩氣泡。 腐蝕標準：按腐蝕標準：按GB/T 226-1991GB/T 226-1991鋼的低倍組織及缺陷檢驗法鋼的低倍組織及缺陷檢驗法； 評級標準（評級標準（0.50.53.03.0級）：級）： （1 1） YB/T 4003-1997YB/T 4003-1997連鑄鋼板坯低倍組織缺陷評級圖連鑄鋼板坯低倍組織缺陷評級圖； （2 2）YB/T4339-2013YB/T4339-2013 連鑄鋼板坯低倍連鑄鋼板坯低倍枝晶枝晶組織缺陷評級圖組織缺陷評級圖。 圖圖3 3 板坯缺陷示意圖板坯缺陷示意圖東大冶金東大冶金首鋼集團

17、首鋼集團五五 連鑄鋼坯凝固組織和缺陷圖例連鑄鋼坯凝固組織和缺陷圖例五五 連鑄坯的凝固組織和缺陷圖例連鑄坯的凝固組織和缺陷圖例（包括對比圖例）（包括對比圖例）1 1凝固組織圖例凝固組織圖例見：見：圖例圖例1 1 凝固組織凝固組織.doc.doc見：見：圖例圖例2 2 等軸晶下沉和對稱分布圖例（整幅圖）等軸晶下沉和對稱分布圖例（整幅圖）.doc.doc2 2 凝固組織對比圖例凝固組織對比圖例見：見：圖例圖例1 510L1 510L凝固組織對比（枝晶、冷蝕）凝固組織對比（枝晶、冷蝕）.doc.doc；見：見：圖例圖例2 Q235B2 Q235B外弧側交叉樹枝晶對比（枝晶、冷蝕、熱蝕）外弧側交叉樹枝晶

18、對比（枝晶、冷蝕、熱蝕）.doc.doc3 3 內部缺陷對比圖例內部缺陷對比圖例1 1）中碳鋼連鑄坯）中碳鋼連鑄坯見：見：圖例圖例1 Q235B1 Q235B中間裂紋對比（硫印、枝晶）中間裂紋對比（硫印、枝晶）.doc.doc；見：見：圖例圖例2 B2 B類中心偏析對比檢驗（枝晶、硫印）類中心偏析對比檢驗（枝晶、硫印）.doc.doc；見：見：圖例圖例3 3 中碳含鉻鋼連鑄圓管坯皮下針孔氣泡對比檢驗中碳含鉻鋼連鑄圓管坯皮下針孔氣泡對比檢驗.doc.doc2) 2) 管線鋼連鑄坯管線鋼連鑄坯見：見：圖例圖例1 1 管線鋼中間裂紋對比（枝晶、冷蝕）管線鋼中間裂紋對比（枝晶、冷蝕）.doc.doc3

19、 3）低碳鋼和硅鋼連鑄坯）低碳鋼和硅鋼連鑄坯見：見：圖例圖例1 1 硅鋼三角區裂紋、角部裂紋對比（枝晶、冷蝕）硅鋼三角區裂紋、角部裂紋對比（枝晶、冷蝕）.doc.doc見：見：圖例圖例2 SPHD A2 SPHD A類中心偏析對比（枝晶、冷蝕）類中心偏析對比（枝晶、冷蝕）.doc.doc4 4 凝固組織和缺陷演變圖例凝固組織和缺陷演變圖例見：見：16Mn16Mn鋼板凝固組織和缺陷枝晶腐蝕檢驗圖例鋼板凝固組織和缺陷枝晶腐蝕檢驗圖例.doc.doc東大冶金東大冶金首鋼集團首鋼集團六六 在連鑄生產中的應用實例在連鑄生產中的應用實例六六 在連鑄生產中的應用實例在連鑄生產中的應用實例1 1 拉速對等軸晶

20、率的影響，見：拉速對等軸晶率的影響，見：圖例圖例1 1 拉速對等軸晶率的影響圖例拉速對等軸晶率的影響圖例.doc.doc2 2 判斷判斷二冷電磁攪拌二冷電磁攪拌冶金效果冶金效果，見：，見：圖例圖例2 S-EMS2 S-EMS效果對比圖例效果對比圖例.doc.doc3 3 判斷脈沖處理冶金效果，見：判斷脈沖處理冶金效果，見：圖例圖例3 3 有、無電脈沖處理凝固組織差別有、無電脈沖處理凝固組織差別.doc.doc4 4 鋼管內折與管坯等軸晶鋼管內折與管坯等軸晶率，見：率，見：圖例圖例4 4 連鑄圓管坯等軸晶偏心實物圖連鑄圓管坯等軸晶偏心實物圖.doc.doc5 5 區分皮下針孔氣泡和皮下夾雜，見：區分皮下針孔氣泡和皮下夾雜，見：圖例圖例5 A5 A板夾雜和針孔氣泡（板夾雜和針孔氣泡（1.16M1.16M）.doc.doc6 6 通過測量狀晶偏斜研究結晶器流場，見：通過測量狀晶偏斜研究結晶器流場，見：圖例圖例6 6 柱狀晶偏斜兩圖例柱狀晶偏斜兩圖例.doc.d