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安全与环境学报2025年第03期:Al_2O_3-C质浸入式水口异常减薄与结瘤的失效分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:尹啸;郭浩然;郄泽民;庞洪轩;郑冰;徐东;

单位:河北工程大学河北省高品质冷镦钢技术创新中心;河北工程大学河北省高校高端紧固件全流程应用技术研发中心;河北工程大学材料科学与工程学院;河北普阳钢铁有限公司河北省高塑韧性耐磨钢板技术创新中心;介子科技(河北)有限公司;

摘要:基于冶金工艺探讨连铸时A1_2O_3-C浸入式水口管壁异常减薄和结瘤的失效问题,利用宏观与显微形貌观察、化学成分分析、矿物组成分析、热力学计算等方法对失效的水口进行研究。结果表明,A1_2O_3-C水口在渣线位置存在导致管壁减薄的内外侵蚀,总侵蚀量壁厚占比达到79.17%,且径向外侵蚀量大于内侵蚀量。水口内衬结瘤物最大厚度为2.5 mm,水口浸入端内径扩孔程度达10.5 mm。对水口结瘤物的深度分析和含Ni氧化物生成热力学计算表明,在浇铸过程中钢液存在严重吸氧现象。通过系统的失效分析得出,A1_2O_3-C水口失效的主要形式是内外侵蚀和内衬结瘤,而水口管壁减薄失效的外因是浇铸过程中出现钢液的严重吸氧。本失效分析可为炼钢连铸水口的安全服役提供参考。

关键词:安全工程;连铸;浸入式水口;异常减薄;结瘤;失效分析

基金资助:中央引导地方科技发展资金项目(246Z1009G)