Q345B熱軋板延伸率不合格原因分析

趙麗明 谷國剛

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司新材料研究所，山東 271100)

Q345B熱軋板延伸率不合格原因分析

趙麗明 谷國剛

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司新材料研究所，山東 271100)

針對Q345B熱軋板在拉伸試驗中出現(xiàn)延伸率不合格的問題，采用化學(xué)成分分析和金相分析方法進(jìn)行分析，結(jié)果為鋼板中嚴(yán)重的夾雜物、級別較高的帶狀組織、較高的含碳量導(dǎo)致鋼板的延伸率不合格。

Q345熱軋板;延伸率;帶狀組織;夾雜物;金相分析

近期，我公司熱軋部生產(chǎn)的材質(zhì)為Q345B的熱軋板出現(xiàn)了延伸率不合格現(xiàn)象。對延伸率不合格樣品與延伸率合格樣品分別進(jìn)行了取樣對比分析，找出了不合格原因，并提出了改進(jìn)措施。

1 試驗方法

(1)化學(xué)成分檢測。磨制試樣，用SPECRTOLAB M9型光電直讀光譜儀對鋼板化學(xué)成分進(jìn)行檢測。

(2)金相分析。在樣品缺陷部位、正常部位分別截取金相試樣磨制、拋光，在GX51金相顯微鏡上進(jìn)行金相分析。

2 試驗結(jié)果

2.1 化學(xué)成分

由表1化學(xué)成分檢測結(jié)果可知，對于延伸率不合格的三個樣品，一個試樣的C元素含量超標(biāo)，另外兩個也接近標(biāo)準(zhǔn)上限要求;而延伸率合格樣品的化學(xué)成分均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 金相分析

2.2.1 延伸率不合格樣品

金相檢測發(fā)現(xiàn)，不合格試樣均存在較嚴(yán)重的A類非金屬夾雜物，級別均為3.0級。且含有較高級別的C類、DS類非金屬夾雜物。腐蝕后發(fā)現(xiàn)，其中的兩個試樣帶狀組織嚴(yán)重，級別均為B5級，且中心線處存在偏析。金相檢測結(jié)果見表2，金相檢測圖片見圖1。

2.2.2 延伸率合格試樣

金相檢測發(fā)現(xiàn)，延伸率合格試樣均存在較嚴(yán)重的A類非金屬夾雜物，級別為2.0～2.5級。腐蝕后發(fā)現(xiàn)，兩個試樣帶狀組織級別為B2、B3級。金相檢測結(jié)果見表3，金相檢測圖片見圖2。

表1 化學(xué)成分檢測結(jié)果Table 1 Chem ical com position check result

表2 不合格樣品金相檢測結(jié)果Table 2 M etallographic check result of the failed test samp le

圖1 不合格樣品金相檢測圖片F(xiàn)igure 1 Metallographic test picture of the failed test sample

圖2 合格樣品金相檢測圖片F(xiàn)igure 2 Metallographic test picture of the qualified sample

表3 合格樣品金相檢測結(jié)果Table 3 M etallographic test result of the qualified sample

3 試驗結(jié)果對比分析

通過試驗結(jié)果分析可知，延伸率不合格試樣與合格試樣的區(qū)別主要表現(xiàn)在：

(1)C元素含量較高，甚至超標(biāo)。Q345B鋼種的化學(xué)成分中C元素含量基本是控制在0.13% ～0.17%范圍內(nèi)。若C含量偏高，其組織中珠光體的體積分?jǐn)?shù)就越大，而珠光體只有在100℃以上才是韌性的，在室溫下表現(xiàn)為脆性，使鋼的塑性降低，從而增加了拉伸時試樣發(fā)生脆斷的傾向。

(2)帶狀組織級別較高，為B5級。帶狀組織的存在使鋼的組織不均勻，并影響鋼材性能，形成各向異性，從而降低鋼材的塑性、沖擊韌性和斷面收縮率，導(dǎo)致延伸率不合格。

(3)存在較嚴(yán)重的A類非金屬夾雜物，級別均為3.0級，且含有較高級別的C類、DS類非金屬夾雜物。當(dāng)沿軋向分布的條帶狀夾雜物與拉伸方向垂直，斷裂通常是從條狀夾雜物與基體界面處產(chǎn)生的顯微裂紋開始的，條狀夾雜物數(shù)量越多，顯微裂紋越容易連接。因此，大量夾雜物的存在是造成伸長率不合格的主要原因之一。

4 改進(jìn)措施

延伸率不合格樣品存在嚴(yán)重的夾雜物、級別較高的帶狀組織、較高的含碳量，這些因素的綜合作用最終導(dǎo)致了鋼板的延伸率不合格。針對鋼板材質(zhì)缺陷，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施來提高鋼板的延伸性能。

(1)對鋼水進(jìn)行良好的脫氧、脫硫，保證足夠的精煉時間，提高鋼水純凈度，有效減少夾雜物含量。

(2)將碳含量控制在標(biāo)準(zhǔn)中下限，并使硫含量盡可能低并提高鋼水成分的均勻性，減少硫的偏析。

(3)低碳合金鋼中的帶狀組織是鋼錠中的粗大枝晶偏析在軋制過程中形成的。在鋼板熱軋生產(chǎn)中，采用控制軋制和控制冷卻的工藝，在不增加生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本的前提下能有效地消除帶狀組織，同時還可以改善力學(xué)性能。 編輯 杜 敏

Analysis of Unqualified Elongation for Q345B Hot Rolled Plate

Zhao Lim ing，Gu Guogang

Unqualified elongation issue of Q345B hot rolled plate in elongation test has been analyzed by applying chemical composition analysis and metallographic analysis，the resultwas that serious inclusions，higher grade banded structure and higher carbon content leaded to unqualified elongation of steel plate.

Q345 hot rolled plate;elongation;banded structure;inclusion;metallographic analysis

TG115.21;TG115.3+1

B

2013—07—01