1)經(jīng)過長期的分析研究，發(fā)現(xiàn)軋材裂紋主要集中在H型鋼腹板中部或靠近圓角處，裂紋沿軋制(澆注)方向出現(xiàn)。用放大100倍的高倍顯微鏡觀察，裂紋深度0．2—0．8mm，裂紋寬度0．1—0．6mm，裂紋底部不規(guī)則，有些裂紋有延伸(底部擴(kuò)展)，裂紋周圍有脫碳跡象。

　　電鏡觀察裂紋周圍有夾雜物(硅、錳氧化物)富集的現(xiàn)象。與軋材相對應(yīng)，鑄坯在腹板圓角處和腹板中部也存在表面裂紋，但因熱態(tài)下較小的裂紋不易發(fā)現(xiàn)，有些缺陷鑄坯漏檢，造成軋材腹板裂紋。

　　從根本上講，表面縱裂是由于坯殼在結(jié)晶器內(nèi)冷卻不均導(dǎo)致應(yīng)力集中而發(fā)生的。引起表面縱裂的具體原因有以下兩個方面：①鋼中含碳量為0．12％ 一0．16％時，由于相變造成熱收縮差異導(dǎo)致初生坯殼的厚度不均性最嚴(yán)重，收縮應(yīng)力作用于坯殼上的拉應(yīng)力超過鋼的高溫允許強(qiáng)度和應(yīng)變，在薄弱處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致縱裂，在二冷區(qū)繼續(xù)擴(kuò)展，這是產(chǎn)生縱裂的內(nèi)因；②保護(hù)渣熔渣層過厚或不穩(wěn)定，引起液渣流人波動，結(jié)晶器熱流紊亂，加之結(jié)晶器液面波動和鋼水過熱度較大，共同構(gòu)成了鑄坯產(chǎn)生裂紋的外因，加劇了裂紋敏感性鋼種產(chǎn)生裂紋的危險性。因此橫向收縮產(chǎn)生的摩擦力與坯殼變形所產(chǎn)生的應(yīng)力是縱向裂紋產(chǎn)生的根源，從力學(xué)分析的角度講，縱裂產(chǎn)生的最大原因是與其垂直的橫向應(yīng)力。

　　2)通過對異型坯溫度場和應(yīng)力場有限元分析，結(jié)合現(xiàn)場工藝條件實(shí)際測量和鑄坯低倍、高倍檢測，對腹板裂紋進(jìn)行了深入分析研究，明確了腹板裂紋的產(chǎn)生機(jī)理，為從根本上解決腹板裂紋奠定了基礎(chǔ)。

　　(1)異型坯斷面形狀不規(guī)則，很難實(shí)現(xiàn)均勻冷卻，造成鑄坯表面溫度梯度大，現(xiàn)場實(shí)測表明腹板中心溫度比腹板圓角部位低120—240~C，且腹板處于低溫脆性區(qū)，裂紋敏感性強(qiáng)。異形坯低倍組織顯示柱狀晶分布很不均勻，進(jìn)一步證明了異型坯冷卻的不均勻性。

　　(2)溫度的不均勻造成應(yīng)力分布的不均勻，通過有限元分析法模擬溫度場和應(yīng)力場，結(jié)果表明腹板部位應(yīng)力特別集中，是其他部位的3倍以上，且受異型坯斷面不規(guī)則性的影響難以消除。腹板部位應(yīng)力集中，且溫度處于低溫脆性區(qū)，裂紋出現(xiàn)的幾率增加。

　　(3)異型坯形狀的不規(guī)則性還決定了凝固時坯殼受力的特殊性。與普通板坯相比，異型坯形狀特殊，受力方向復(fù)雜，其最大區(qū)別在于：①腹板坯殼收縮受翼緣(結(jié)晶器凸出部分)的牽制，形成額外的應(yīng)力，而板坯寬面坯殼收縮自由；②翼緣的變形使得腹板與結(jié)晶器壁之間的摩擦力增加，造成腹板坯殼冷卻收縮所產(chǎn)生的應(yīng)力更大；③在結(jié)晶器下部和二次冷卻區(qū)，翼緣收縮變形使腹板表面裂紋擴(kuò)展趨勢增大。

　　(4)通過裂紋的高倍分析，發(fā)現(xiàn)裂紋處夾雜物含量較高，主要是錳、硅氧化物和硫化物，這些夾雜物的存在顯著降低了鋼的高溫力學(xué)性能，若腹板夾雜物聚集部位應(yīng)力集中更易產(chǎn)生裂紋。同時，鋼種夾雜物較多也是影響異型坯包晶鋼產(chǎn)品超低溫條件下物理性能不合格的重要原因。經(jīng)過分析，認(rèn)為鑄坯夾雜物主要是鋼水潔凈度不高和鋼水的二次氧化造成的。