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【摘 要】利用金相和扫描电镜等分析手段，对热轧板Q235B裂纹进行分析。结果表明，铸坯存在原始表面裂纹、表层气孔等缺陷是产生裂纹的主要原因，铸坯近表层的夹杂物富集，促进了轧制过程中裂纹的扩展，铸坯的局部过烧，使边部晶粒异常长大，加剧了裂纹发展。
【关键词】热轧板Q235B;裂纹;金相;扫描电镜;夹杂
0.前言
热连轧厂生产的普碳系列钢种Q235B出现严重裂纹，主要表现为边裂和布满钢带整个表面的小纵裂。本研究对Q235B裂纹进行了试验、分析，对缺陷的形成机理及原因进行探讨，提出工艺改进措施。
1.缺陷描述
Q235B的裂纹分两种形态，主要指边裂和布满钢带整个表面的小纵裂。边裂表现为深度较深，有明显的裂口，严重的成烂边；小纵裂表现为距钢卷边部较远，分布在整个钢卷表面，经冷弯后出现起皮现象。
2.成因分析
对缺陷部位截取金相试样，研磨、抛光后在金相显微镜观察裂纹的形态和分布，腐蚀后观测组织、形态；利用扫描电镜观测钢板表面裂纹内部情况，通过能普分析夹杂物的成分；通过以上手段，查找缺陷成因。
2.1硫含量分析
对同一时期生产的Q235B裂纹炉次与无裂纹炉次的S含量进行了对比，发现裂纹出现的炉次S含量较无裂纹的高，S含量对成品钢板裂纹有一定影响。
2.2金相分析
缺陷部分金相显示，裂纹附近有明显的脱碳现象，裂纹深度大于200um，有明显的裂口，说明这类裂纹在铸坯上已经形成，而钢带的局部位置晶粒粗大，存在过烧现象[1]。
2.3扫描电镜分析
经扫描电镜、能普分析，裂纹内部填充物是氧化铁及氧化物夹杂。裂纹内部两侧基体氧化严重，有大量的内氧化原点，裂纹处存在轧制变形流线、晶粒不均，这说明该缺陷在轧制前就已经存在[2]。
2.4夹杂物分析
裂纹周围存在密集分布的点状夹杂，从夹杂成分看以硫化锰（铁）、锰硅酸盐为主，同时有磷元素的存在。
从夹杂物的分布和尺寸来看，主要是硫化物和硅酸盐夹杂，是以共晶形式或者高温加热后冷却过程中析出的夹杂，夹杂物含量较高，从评级情况看A类夹杂物达到3级。
铸坯中S含量较高，Mn含量较低，造成Mn/S比低，容易导致铸坯裂纹，边部裂纹有明显的裂口，而且深度达到200um以上，这种裂纹铸坯上已经存在，从金相看钢带局部位置存在过烧现象，加剧了裂纹的扩展，严重时产生烂边。同时，部分铸坯自身存在夹杂物（特别是硫化物夹杂）和成分偏析[3]，在高温加热时逐渐溶入奥氏体组织中，并在随后冷却过程中重新析出，这种以共晶形式或者高温加热后冷却过程析出的夹杂能严重脆化奥氏体组织，使钢在轧制过程中开裂。
观察还发现，基体中存在大量细长硅酸盐类夹杂物，如图6所示。轧制过程中，这些夹杂对基体起割裂作用，成为裂纹发展源。
对裂纹周围的点状夹杂进行了腐蚀，经扫描电镜后发现机体腐蚀后出现的小坑比较多，谱图1内主要是氧化物夹杂。从谱图1的成分看，这种小坑是由于夹杂物所致，出现这种小坑一般是由于皮下气泡破裂氧化所致。
3.结论
（1）分析表明，裂纹深度大于200um，内部存在大量氧化铁及夹杂物，裂纹附近有明显的脱碳现象，钢带的局部位置晶粒粗大，并且，裂纹内部基体氧化严重，有大量的内氧化原点，裂纹处存在轧制变形流线、晶粒不均，说明该缺陷在轧制前就已经存在。从裂纹的分布部位和裂纹的形态特征来看，应与连铸坯表面裂纹及表层气孔分布特征相吻合。
（2）钢带中夹杂物严重，主要是硫化物和硅酸盐夹杂，因它们都为脆性相，破坏了钢的基体连续性，降低了金属的力学性能，特别是使金属的延展性、塑韧性大为降低，易在轧制过程中产生裂纹。
（3）最近由于降成本工作的力度较大，硫化物夹杂由于取消LF工艺缺少脱硫手段，现在主要通过加顶渣解决，但脱硫效果有限；在目前的工艺情况下，只能通过延长吹氩时间解决夹杂物的问题，必须保证吹氩时间大于15分钟。另外，由于合金定额减少，存在脫氧不良的问题，保护浇注不稳定，从钢带表面的小纵裂扫描电镜图谱来看，很可能是由于气泡所引起。
（4）从出现裂纹多炉次看，加热温度正常，不应存在过烧的情况，但试样局部存在晶粒粗大现象，说明加热温度不均匀，铸坯部分位置存在过烧。在取消LF工艺后铸坯质量下降，尤其是夹杂物含量有所上升，在这种情况下，热轧应从加热制度、轧制工艺上进行优化弥补铸坯质量下降带来的缺陷，尤其是要避免过烧。 [科]
【参考文献】
［１］张菊水.钢的过热与过烧[M].上海:上海科学技术出版社,1984.
［２］陈德和.钢的缺陷[M].北京:机械工业出版社,1977.
［３］蔡开科,程士富[M].连续铸钢原理与工艺.北京:冶金工业出版社,1994.
【关键词】热轧板Q235B;裂纹;金相;扫描电镜;夹杂
0.前言
热连轧厂生产的普碳系列钢种Q235B出现严重裂纹，主要表现为边裂和布满钢带整个表面的小纵裂。本研究对Q235B裂纹进行了试验、分析，对缺陷的形成机理及原因进行探讨，提出工艺改进措施。
1.缺陷描述
Q235B的裂纹分两种形态，主要指边裂和布满钢带整个表面的小纵裂。边裂表现为深度较深，有明显的裂口，严重的成烂边；小纵裂表现为距钢卷边部较远，分布在整个钢卷表面，经冷弯后出现起皮现象。
2.成因分析
对缺陷部位截取金相试样，研磨、抛光后在金相显微镜观察裂纹的形态和分布，腐蚀后观测组织、形态；利用扫描电镜观测钢板表面裂纹内部情况，通过能普分析夹杂物的成分；通过以上手段，查找缺陷成因。
2.1硫含量分析
对同一时期生产的Q235B裂纹炉次与无裂纹炉次的S含量进行了对比，发现裂纹出现的炉次S含量较无裂纹的高，S含量对成品钢板裂纹有一定影响。
2.2金相分析
缺陷部分金相显示，裂纹附近有明显的脱碳现象，裂纹深度大于200um，有明显的裂口，说明这类裂纹在铸坯上已经形成，而钢带的局部位置晶粒粗大，存在过烧现象[1]。
2.3扫描电镜分析
经扫描电镜、能普分析，裂纹内部填充物是氧化铁及氧化物夹杂。裂纹内部两侧基体氧化严重，有大量的内氧化原点，裂纹处存在轧制变形流线、晶粒不均，这说明该缺陷在轧制前就已经存在[2]。
2.4夹杂物分析
裂纹周围存在密集分布的点状夹杂，从夹杂成分看以硫化锰（铁）、锰硅酸盐为主，同时有磷元素的存在。
从夹杂物的分布和尺寸来看，主要是硫化物和硅酸盐夹杂，是以共晶形式或者高温加热后冷却过程中析出的夹杂，夹杂物含量较高，从评级情况看A类夹杂物达到3级。
铸坯中S含量较高，Mn含量较低，造成Mn/S比低，容易导致铸坯裂纹，边部裂纹有明显的裂口，而且深度达到200um以上，这种裂纹铸坯上已经存在，从金相看钢带局部位置存在过烧现象，加剧了裂纹的扩展，严重时产生烂边。同时，部分铸坯自身存在夹杂物（特别是硫化物夹杂）和成分偏析[3]，在高温加热时逐渐溶入奥氏体组织中，并在随后冷却过程中重新析出，这种以共晶形式或者高温加热后冷却过程析出的夹杂能严重脆化奥氏体组织，使钢在轧制过程中开裂。
观察还发现，基体中存在大量细长硅酸盐类夹杂物，如图6所示。轧制过程中，这些夹杂对基体起割裂作用，成为裂纹发展源。
对裂纹周围的点状夹杂进行了腐蚀，经扫描电镜后发现机体腐蚀后出现的小坑比较多，谱图1内主要是氧化物夹杂。从谱图1的成分看，这种小坑是由于夹杂物所致，出现这种小坑一般是由于皮下气泡破裂氧化所致。
3.结论
（1）分析表明，裂纹深度大于200um，内部存在大量氧化铁及夹杂物，裂纹附近有明显的脱碳现象，钢带的局部位置晶粒粗大，并且，裂纹内部基体氧化严重，有大量的内氧化原点，裂纹处存在轧制变形流线、晶粒不均，说明该缺陷在轧制前就已经存在。从裂纹的分布部位和裂纹的形态特征来看，应与连铸坯表面裂纹及表层气孔分布特征相吻合。
（2）钢带中夹杂物严重，主要是硫化物和硅酸盐夹杂，因它们都为脆性相，破坏了钢的基体连续性，降低了金属的力学性能，特别是使金属的延展性、塑韧性大为降低，易在轧制过程中产生裂纹。
（3）最近由于降成本工作的力度较大，硫化物夹杂由于取消LF工艺缺少脱硫手段，现在主要通过加顶渣解决，但脱硫效果有限；在目前的工艺情况下，只能通过延长吹氩时间解决夹杂物的问题，必须保证吹氩时间大于15分钟。另外，由于合金定额减少，存在脫氧不良的问题，保护浇注不稳定，从钢带表面的小纵裂扫描电镜图谱来看，很可能是由于气泡所引起。
（4）从出现裂纹多炉次看，加热温度正常，不应存在过烧的情况，但试样局部存在晶粒粗大现象，说明加热温度不均匀，铸坯部分位置存在过烧。在取消LF工艺后铸坯质量下降，尤其是夹杂物含量有所上升，在这种情况下，热轧应从加热制度、轧制工艺上进行优化弥补铸坯质量下降带来的缺陷，尤其是要避免过烧。 [科]
【参考文献】
［１］张菊水.钢的过热与过烧[M].上海:上海科学技术出版社,1984.
［２］陈德和.钢的缺陷[M].北京:机械工业出版社,1977.
［３］蔡开科,程士富[M].连续铸钢原理与工艺.北京:冶金工业出版社,1994.