On formation of transverse cracks on the strand surface of peritectic steels

Authors

  • O. M. Skrebtsov State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • A. V. Fedosov State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine
  • D. V. Paschuk Azovstal iron & steel works, Mariupol, Ukraine
  • O. S. Kachikov State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.70045

Keywords:

continuous cast ingot peritectic transformation, surface cracking, grain boundary, the elongation, non-metallic inclusions

Abstract

Based on the analysis of the extensive literature a mechanism for the formation and development of transverse cracks on the surface of slab billets of cast peritectic steels has been displayed. Hot cracking of the complex properties of cast steel - crystallization temperature range, the casting shrinkage, strength and ductility at high temperatures. Pequliarities of steel ingots peritectic solidification in the crystallizer can give rise to a number of weakened localities(«healed» hot microcracks «hooks», metal in the form of coarse oscillation marks), which in their turn act as nucleation transverse cracks nucleation. Analysis of the various mechanisms of the formation of the transverse surface cracks made it possible to offer a series of recommendations to reduce the probability of fracturing: a) to optimize the chemical composition of the steel in order to obtain the lowest possible temperature end δ-γ conversion in the range of existence of the single-phase austenite region existence, b) to minimize the content of harmful impurities (sulfur phosphorus, nitrogen, non-ferrous metals) in the molten steel and alloying elements, the presence of which negatively affects the mechanical properties of the steel at high temperatures; c)to provide a stable heat removal from the crust of the ingot that does not make it possible to form coarse macrogranular structure; g) to provide the conditions for the formation of large inclusions and uniform distribution in the matrix metal; d) to prevent deformation of continuous casting at temperatures with lower plastic properties

Author Biographies

O. M. Skrebtsov, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Доктор технических наук, профессор

A. V. Fedosov, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технических наук, доцент

D. V. Paschuk, Azovstal iron & steel works, Mariupol

Ведущий инженер

O. S. Kachikov, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Аспирант

References

Вдовин К.Н. Тепловая работа узких медных стенок кристаллизатора МНЛЗ со вставка-ми / К.Н. Вдовин // Труды XIII конгресса сталеплавильщиков. – Москва-Полевской, 2014. – C. 321-325.

Белый В.А. Перспективы совершенствования формы сечения непрерывнолитой заго-товки / А.В. Белый // Сталь. – 2008. – № 9. – C. 24-27.

Цупрун А.Ю. Уменьшение пораженности поверхности слябов ребровыми трещинами за счет разработки рациональных режимов вторичного охлаждения / А.Ю. Цупрун // Металлург. – 2013. – № 9. – C. 65-70.

Носоченко О.В. Качество непрерывнолитых слябов перитектического состава / О.В. Носоченко // Сталь. – 2012. – № 3. – C. 12-15.

Василевский П.Ф. Технология стального литья / П.Ф. Василевский. – Москва : Машиностроение, 1974. – 406 c.

Brimacombe J.K. Crack formation in the continuous casting of steel / J.K. Brimacombe, K. Sorimachi // MTB. – 1977. – Vol. 8, № 2. – Р.p. 489-505.

Исаев О.Б. Разработка комплекса технологических мероприятий для улучшения ка-чества поверхности непрерывнолитых слябов высокопрочных перитектических марок стали / О.Б. Исаев // 50 лет непрерывной разливке стали в Украине. – Донецк : Ноулидж, 2010. – C. 147-164.

Xia G. Why are some peritectic steels susceptible to surface cracking formation for the continuously cast slab / G. Xia // 6th European Continuous Casting Conference. – Riccione, Italy, 2008. – P. Paper-22.

Presoly P. Identification of Defect Prone Peritectic Steel Grades by Analyzing High-Temperature Phase Transformations / P. Presoly, R. Pierer, C. Bernhard // Metallurgical and Materials Transactions. – 2013. – № 44(12). – Р.p. 5377-5388.

Флендер Р. Образование внутренних трещин в непрерывнолитых заготовках / Р. Флендер, К. Вюнненберг // Черные металлы. – 1983. – № 23. – C. 24-32.

Стивен Г.Д. Влияние характеристик выплавки и разливки на горячую пластичность балочной, сортовой и слябовой заготовки из ниобийсодержащих сталей / Г.Д. Стивен // Известия ВУЗов. Черная металлургия. – 2011. – № 9. – C. 13-20.

Чичкарев Е.А. Повышение качества непрерывнолитых заготовок из перетектических марок стали за счет совершенствования технологии разливки / Е.А. Чичкарев // Инновационные технологии внепечной металлургии чугуна и стали. – Донецк : Дон-НТУ, – 2011. – C. 241-248.

Лапотышкин Н.М. Трещины в стальных слитках / Н.М. Лапотышкин, А.В. Лейтес. – Москва : Металлургия, 1969. – 112 c.

Crowther D.N. The Effects of Microalloying Elements on Cracking During Continuous Casting / D.N. Crowther // Proceedings of the international symposium 2001 on Vanadium application technology. – Beijing, China, 2001. – Р.p. 99-131.

Influence of Strain Rate on Hot Ductility of a V-Microalloyed Steel Slab / S. Großeiber et al. // Steel research international. – 2012. – Vol. 83. – Issue 5. – Р.p. 445-455.

Огородникова О.М. Прогнозирование кристаллизационных трещин в стальных отливках / О.М. Огородникова, С.В. Мартыненко, В.М. Грузман // Литейное производство. – 2008. – № 10. – C. 29-34.

Chen L. Effects of Second Phase Particle Dispersion on Kinetics of Isothermal Peritectic Transformation in Fe-C Alloy / L. Chen // ISIJ International. – 2012. – Vol. 52. – № 3. – Р.p. 434-440.

Kato T. Improvement of hot shortness and prevention of transverse improvement of hot shortness and prevention of transverse cracking by slab surface microstructure control / T. Kato // 4th European Continuous Casting Conference. – Birmingham, United Kingdom, – 2002. – Р.p. 849-857.

Бердников С.Н. Совершенствование конструкции узких стенок кристаллизаторов слябовых МНЛЗ / С.Н. Бердников // Сталь. – 2012. – № 2. – C. 92-95.

Экхардт Д. Выбор шлакообразующих смесей для непрерывной разливки углеродистой стали / Д. Экхардт, Д. Бехманн // Сталь. – 2008. – № 11. – С. 19-22.

Sengupta J. A new mechanism of hook formation during continuous casting of ultra-low-carbon steel slabs / J. Sengupta // Metall and Mat Trans A. – 2006. – Vol. 37. – № 5. – Р.p. 1597-1611.

How to Cite

Skrebtsov, O. M., Fedosov, A. V., Paschuk, D. V., & Kachikov, O. S. (2016). On formation of transverse cracks on the strand surface of peritectic steels. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (31), 59–68. https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.70045