【摘　要】　采用表面宏觀檢查及化學(xué)成份、金相檢測分析方法對Q345B板材在使用的過程中發(fā)現(xiàn)開裂樣進行分析。結(jié)果表明:Q345B板材在使用過程中發(fā)現(xiàn)的開裂主要屬劃痕引起,鋼中的非金屬夾雜物對裂紋的形成與擴展也有一些影響。本文提出了預(yù)防彎折開裂的改進意見。
??? 某工廠在使用鋼號Q345B規(guī)格為717×780的板材進行加工過程中,在成品發(fā)現(xiàn)開裂,產(chǎn)生大量廢品。為此對試樣進行開裂原因分析。??? 其加工成型工藝為:高爐鐵水-鐵水預(yù)處理-頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-脫氧合金化-吹氬-板坯連鑄-鑄坯檢驗-鑄坯加熱-高壓水除鱗-粗軋機組-中軋機組-熱卷箱高-壓水除鱗-精軋機組-層流冷卻-卷取-冷卻稱重打捆收集入庫-熱軋板卷開卷及平整-彎折-成品
1　理化檢驗
1.1　宏觀檢查
樣品表面有肉眼可見的剛直縱向劃痕,開裂位于劃痕一側(cè)的彎折處沿劃痕開裂并與軋制方向平行。開裂源位于劃痕處,劃傷溝痕中有金屬光澤;裂口呈灰色,無金屬光澤,呈典型的層狀斷口特征;無劃痕一側(cè)的彎折處試樣表面沒有開裂,見圖1～圖4。
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??? 實測板材厚度為7165、7172 mm,符合GB/T709圖1　開裂宏觀形貌-1988《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》要求。1.2　金相檢驗
??? 其金相組織為鐵素體加珠光體,按GB/T6394-2002《金屬平均晶粒度測定方法》評級晶粒度為1015級;按GB/T19749-1995《定量金相手工測定方法》評級珠光體百分含量為2310%見圖5;有較嚴圖2　開裂宏觀形貌圖3　開裂宏觀形貌圖4　開裂宏觀形貌重的硅酸鹽非金屬夾雜物,按GB10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法》評級為A1C5C2eD1見圖6;按GB/T13299-1991《鋼的顯微組織評定方法》評級帶狀組織為3.5A,硅酸鹽非金屬夾雜物分布在鐵素體帶上見圖7。
垂直于送檢樣裂口處取金相試樣,檢驗發(fā)現(xiàn)裂口部位晶粒沿變形方向分布,裂紋附近存在非金屬夾雜物,表面可見明顯的V型開口特征見圖8。
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1.3　化學(xué)成分
將試樣做化學(xué)成分檢驗,其化學(xué)成分見下表1:
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2　綜合分析
??? 試樣尺寸、化學(xué)成分均滿足標準要求,板材金相組織除存在嚴重的非金屬夾雜物外其它均正常。
??? 由于彎折前板面上存在劃痕,導(dǎo)致板材的韌性、塑性降低及脆性增加、缺口敏感性增強。彎折時在劃痕處產(chǎn)生應(yīng)力集中,形成裂紋源并擴展。從宏觀來看有劃痕一側(cè)的彎折處開裂,而沒有劃痕的則未開裂;微觀可見裂紋沿劃痕發(fā)展的情況可知,板面上的劃痕是導(dǎo)致開裂的主要因素。從劃痕的溝痕中有金屬光澤來看,為低溫劃痕,劃痕屬開卷及平整工序產(chǎn)生。
??? 板材存在嚴重的非金屬夾雜物,使彎折過程中夾雜物易于脫落而形成空洞,或在凝固時與基體的線膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,同時在珠光體與鐵素體之間的界面上及珠光體的內(nèi)部也會存在顯微裂紋這些都促進了鋼板內(nèi)微裂紋的形成,這樣在彎曲的過程中一旦有裂紋形成并得以擴展,其擴展的過程就是宏觀裂紋與顯微裂紋或空洞貫穿的過程,最終連通擴展成裂縫并在外表面張應(yīng)力最大處開裂。
3　結(jié)論
?? 試樣在彎折過程中開裂主要屬劃痕所致,鋼中的非金屬夾雜物對裂紋的擴展也有一些影響。
4　改進建議
4.1　控制板卷平整及散卷過程質(zhì)量,避免表面劃傷。
4.2　加強平整后(彎折前)的板面檢查,對已產(chǎn)生與變形部位平行劃痕的板材作報廢處理,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
4.3　嚴格冶煉工藝操作盡可能減少鋼中的非金屬夾雜物,提高板材的韌性、塑性。
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