张龙龙

（常熟市龙腾特种钢有限公司，江苏 苏州 215511）

大规格电力角钢广泛应用在特高压输电工程中，普通的Q235等牌号已经不能满足铁塔大型化使用要求，逐步被Q420级角钢代替。根据国标GB/T1591-2008低合金高强度结构钢以及冶金行业标准YB/T4163-2007铁塔用热轧角钢中要求，Q420C主要力学性能要求屈服强度≥420Mpa，抗拉强度520Mpa～680Mpa，0℃冲击功≥34J[1]。

2019年5月份以来，连铸生产大规格电力角钢Q420铸坯表面角横裂缺陷，导致型钢轧制表面开裂。铸坯经火焰精整，发现铸坯内弧角部存在裂纹，缺陷发生率60%。

图1 铸坯内弧角的裂纹图

1 概况

1.1 生产工艺流程

Q420大规格电力角钢生产工艺流程是铁水→电炉→LF精炼炉→矩形坯连铸机→加热炉加热→轧制。

电炉出钢使用钒氮合金微合金化，钢包精炼炉造白渣，三机三流连铸机生产220*380规格铸坯，连铸采用全保护浇注[2,3]。

1.2 钢种成分设计

如表1所示。

表1 Q420C元素成分

2 角部横裂纹产生原因

2.1 化学成分

为满足角钢强度要求，成分设计采用钒氮合金微合金化。钢中N控制在80ppm～120ppm，氮在增加强度的同时也使铸坯裂纹敏感性增加，通常气体N>80ppm钢有开裂倾向。

2.2 矫直温度

图2 Q420钢热塑性曲线

赵斌、崔怀舟等人在热模拟机上对Q420铸坯试样进行高温拉伸测试，在1250℃～1050℃范围内铸坯塑性＞60%。温度降低Ra降低，在800摄氏度时达到最小值。

研究表明，钢的熔点到600℃存在3个温度区，900℃～600℃为第三脆性区。铸坯在该温度区间矫直，铸坯裂纹敏感性增加。

2.3 拉速

表2 不同拉速情况下的矫直温度

现场实际生产过程中，测定不同拉速状态下铸坯矫直温度，随拉速提升，矫直温度由900提高到950。尽……