微合金钢铸坯横裂纹的控制
铸坯表面横向裂纹一直是困扰微合金钢连铸的严重问题之一。这种裂纹包括表面横裂纹和角部横裂纹，通常位于铸坯内弧表面振痕的波谷处，与振痕共生。国内外学者对此进行了大量
研究，认识到这种裂纹的形成与铸坯的高温力学性能密切相关，是铸坯在表面温度处于脆性温度范围内时进行矫直而产生的。铸坯在矫直时内弧受到张应力外弧受到压应力，矫直过程中由于振痕的缺口效应而产生应力集中，如果矫直温度处在铸坯脆化温度范围内，就会加速振痕波谷处横裂纹的形成并沿奥氏体晶界扩散。这个脆性温度区大约在700~900℃。目前防止表面横向裂纹产生的主要措施就是避开脆化温度区。在全凝固矫直时采用低温矫直操作，即矫直温度低于脆化温度区；在带液心多点矫直或连续矫直时采用高温矫直操作，即矫直温度高于脆化温度区。这两种方法已经应用了几十年，在一定程度上为各类钢铁企业减轻了铸坯质量缺陷，但是对于微合金钢铸坯而言，却从来没有从根本上消除铸坯的表面横向裂纹。生产实践表明，在传统的连铸工艺中，让铸坯表面温度在弯曲或矫直时避开脆性温度范围并不足以防止表面裂纹的产生，特别是表面角部横裂纹。这是由于铸坯(尤其是板坯)在宽度方向上的温度分布是不均匀的，尤其在角部，受到来自窄面和宽面的传热，使得角部温度不可避免地会处于低塑性温度区，因此采用传统的高温避开法或者低温避开法，并不能从根本上消除铸坯表面横向裂纹的发生。
深入的
研究表明，脆性温度区与微合金钢中的Nb、Al、V、Ti等微合金元素的析出行为有关，所形成的碳氮化物大量在奥氏体晶界析出，同时由于γ→α固相转变，在奥氏体晶界处形成薄膜状或网状先共析铁素体，破坏了基体的连续性，故而在弯曲或矫直操作中，应力或应变集中于奥氏体晶界处的脆性相，使铸坯产生横向裂纹。基于这种
分析，日本学者提出了一种预防和消除连铸坯表面横向裂纹的新思路。他们通过改变冷却工艺制度，从而控制铸坯表面的组织结构，达到提高铸坯热塑性、减轻铸坯裂纹敏感性的目的。该新工艺的核心思想是在铸坯出结晶器后，施行强制冷却，使铸坯表面温度在短时间内迅速降至A3温度以下，随后利用铸坯自身的凝固潜热使铸坯回温，回温后的冷却制度与传统冷却工艺制度相同。在新工艺条件下获得的铸坯凝固组织为均匀的铁素体加珠光体，而不是传统冷却工艺条件下的薄膜状先共析铁素体析出带。这种组织的铸坯塑性得到很大提高（断面收缩率大于60%），避免了传统工艺条件下铸坯的脆性温度区（断面收缩率小于40%）。因此，新工艺的铸坯在中温区和高温区均没有发现裂纹缺陷，铸坯表面横向裂纹基本消除，大大提高了连铸坯的质量。
