采用OM、SEM和EDS等試驗研究手段表征了Q345B熱軋H型鋼翼緣開裂缺陷特征,并提出相應(yīng)控制措施。結(jié)果表明:根據(jù)宏觀形貌,將裂紋缺陷分為三種類型,頸縮貫穿型（第一類缺陷）、頸縮終止型（第二類缺陷）與纖維樹枝型（第三類缺陷）,其中第一類缺陷與第三類缺陷分別是由連鑄坯內(nèi)微裂紋與連鑄坯皮下氣泡導(dǎo)致的,而第二類缺陷的形成是由鑄坯微裂紋與鑄坯皮下氣泡綜合作用誘發(fā)的,此外夾雜物及混晶并不是造成裂紋缺陷的根本原因。針對上述三類缺陷成因,制定了一系列措施,如選擇合適的冷卻水噴嘴角度,縮短鋼水接觸空氣時間,延長中間包烘烤時間,合理控制壓下量等。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(21)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

裂紋缺陷截取位置

翼緣裂紋是在軋制力作用下，在某些邊部薄弱環(huán)節(jié)破裂所形成的一種不穩(wěn)定缺陷[8]。通過對切取的缺陷試樣宏觀形貌觀察，發(fā)現(xiàn)翼緣邊部集中出現(xiàn)裂口現(xiàn)象，根據(jù)形貌類型對其進行統(tǒng)計歸類，裂紋缺陷主要呈現(xiàn)三種典型宏觀形貌，分別為頸縮貫穿型（QX-1）、頸縮終止型（QX-2）、纖維樹枝型（QX-3），如圖2所示，并未出現(xiàn)沿軋制方向的開裂缺陷。QX-1裂紋貫穿整個翼緣邊部，裂口尺寸寬大，沿裂縫兩側(cè)出現(xiàn)明顯頸縮現(xiàn)象，形狀規(guī)整呈扇形分布，屬于韌性開裂，并且裂紋隨頸縮面的擴大逐漸向翼緣邊部延伸；QX-2裂紋不明顯，端部裂縫未完全貫穿翼緣邊部，與QX-1裂紋相比，頸縮區(qū)局部存在破碎顆粒，表明QX-2邊裂是由韌性開裂與脆性開裂綜合引起的；QX-3裂紋破碎嚴重，呈樹枝狀延伸分布，裂紋源位置不存在頸縮區(qū)，屬于脆性開裂。2.2 H型鋼翼緣開裂分析

對拋光態(tài)缺陷試樣及正常試樣橫截面進行顯微觀察，結(jié)果如圖3所示。QX-1與QX-3裂紋均呈三角形，而QX-2裂紋呈U型，開口較寬，底部存在多處微裂紋。根據(jù)裂紋形貌與走向，可判定這些裂紋起源于鑄坯內(nèi)部[9]。由圖3(a）可知，QX-1裂紋源兩側(cè)鑲嵌著約10μm寬的氧化層，呈深灰色帶狀，周圍基體上未觀察到其他缺陷；QX-2裂紋源附近散落著許多孔洞以及孔洞被氧化脫落所形成的深色凹坑，距離裂紋邊緣越遠，孔洞尺寸越細小，由48μm減小到10μm左右，部分尺寸較大的孔洞與微裂紋貫通，如圖3(b）中箭頭所示，此外沿擴展裂紋兩側(cè)附著同QX-1裂紋相似的氧化鐵層，如局部放大圖所示；QX-3裂紋為典型的橫向裂紋或三角區(qū)裂紋，裂紋附近存在大量孔洞，沿裂紋兩側(cè)未發(fā)現(xiàn)氧化鐵脫落層，由局部放大圖可知，裂紋邊部聚集著約40μm寬的致密氧化圓點偏析帶，經(jīng)Image J軟件統(tǒng)計，氧化圓點平均尺寸1～2μm。研究指出，氧化圓點是鋼鐵材料在高溫持續(xù)加熱條件下，氧原子借助裂紋通道擴散，在氧化鐵前沿排出所形成的，其不僅能在連鑄結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生，還會發(fā)生在板坯軋制階段，導(dǎo)致無法直接斷定裂紋缺陷是產(chǎn)生于連鑄工藝還是軋制工藝過程[10]。圖4為不同試樣縱截面夾雜物分布圖。由圖可知，兩個試樣基體上均存在點鏈狀硫化物及顆粒狀硅酸鹽夾雜物，參照國標GB/10561-2005對兩種類型夾雜物評級，QX-1:A類2.5級，C類2.5級；QX-2:A類1.5級，C類3級；QX-3:A類2.5級，C類3級；正常試樣：A類2.5級，C類2.5級。對比發(fā)現(xiàn)，無論缺陷試樣基體還是正常試樣基體，兩類夾雜物等級相差不大，表明夾雜物不是引起翼緣邊裂缺陷的真正原因，這與上述裂紋源區(qū)域未檢測到明顯夾雜物的結(jié)果相符。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3120608