Q235B钢热轧板带孔洞及边裂缺陷成因分析

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1、O235B钢热轧板带孔洞及边裂缺陷成因分析摘要：采用宏观分析、化学成分分析、金相检验以及能谱分析等方法，对某钢铁公司生产的Q235B钢热轧板带中部孔洞和边裂缺陷的成因进行了分析。结果表明：该类热轧钢板的中部孔洞和边裂缺陷是由于连铸工艺出现异常，造成连铸板坯边部产生表层气孔以及中部产生较严重的硫偏析，从而使钢板中部生成了大量的条带状硫化物，特别是低熔点FeS的生成导致了中部孔洞缺陷的产生；而连铸板坯边部的表层气孔在轧制过程中导致了边裂缺陷的产生。常规流程生产热轧板带，通常是以连铸板坯作为坯料，通过加热、除磷、粗轧、精轧以及层流冷却等工艺流程得到热轧板卷。某公司生产的一批Q235B钢

2、热轧板带在开卷过程中发现板带中部孔洞和板带边部纵裂纹缺陷，导致该批板卷报废，给公司造成了较大的经济损失。导致热轧板带产生孔洞缺陷的原因有很多，例如板坯夹杂物［1・2］、板坯气泡^气孔［3・4］、板坯中间裂纹以及板坯中心疏松［5］等。为查明该批Q235B钢热轧板带中部孔洞和边部纵裂缺陷产生的原因,以便采取措施避免类似缺陷的再产生，笔者对其进行了检验和分析。1理化检验1.1宏观分析在Q235B钢热轧板带开卷过程中发现，每隔一段距离板带中部就会有一个孔洞缺陷，有些孔洞己经完全穿孔，有些孔洞则还有一点未穿透，如图1所示。另热轧板带的两边还存在边部纵裂纹缺陷，裂纹方向基本与轧制方向平行，如

3、图2所示。(a)孔洞位置(b>局部放大图1中部孔洞缺陷宏观形貌Fig.IMacromorphologyoftliecentercavitiesdefect(a)Cavityposition(b)Localmagnification图2边部裂纹缺陷宏观形貌Fig.2Macromorphologyoftheedgecracksdefect表1Q235B钢热轧板带的化学成分(质圣分数)Ial>.1(Jiernicalcorn

4、K)silions<)ftheQ2?>.3Bsteelhoirollingplate(mass)条件cSiMnPsAlAh实测值<>.200・321.300.02

5、5仆.0150.00350.0030标准值蔦2a.35c1.400.045仇015c29(L00251.2化学成分分析分别在Q235B钢热轧板带中部孔洞缺陷和边部纵裂纹缺陷附近取样进行化学成分分析，结果见表lo可见该热轧板带的各元素含量均在GB/T700-2006《碳素结构钢》对Q235B钢成分的技术要求范围内，所以该Q235B钢热轧板带的化学成分合格。1.3金相检验及能谱分析分别在Q235B钢热轧板带中部孔洞缺陷和边部纵裂纹缺陷处取纵向和横向试样,磨制、抛光和化学侵蚀后在光学显微镜下观察。1.3.1中部孔洞缺陷Q235B钢热轧板带中部孔洞缺陷周边裂纹处的显微组织形貌如图3

6、所示,可见缺陷周边存在许多条带状组织，条带状组织内存在许多长条状的非金属夹杂物，且长条状的非金属夹杂物几乎与轧制方向无关，而是围绕着孔:同中心向板宽方向延伸。由图3还可见,缺陷两侧有一定的氧化脱碳现象。＜；!)带状组织

7、条状夹杂物为硫化物，且其中有4处岀现了硫的原子分数大于锚的原子分数的情况，说明除MnS外还生成了低熔点的非金属化合物FeS,如表2和图5所ZFo表2长条状尖杂物能谱分桥结果「ab.2EDSanalysisresultsofthebandedinclusionsc<>SiSTiCrMnFc0.413.160.2018.47L660.2623.9351.92泉r分a/%L558.900.3125.95L560.2219.6241.S8MnFeMn0Cr£s」CrlTi)宇02468ft*/keV1012图5长条娥夹杂物的EDSiffFig.-El)Sspectruin<4th

8、dedinclusions进一步对Q235B钢热轧板带中部孔洞缺陷周边的显微组织进行观察，发现除了存在硫化物类夹杂物呈长条状围绕着裂纹周边分布以及向基体内延伸以夕卜，其余部位的显微组织正常,也未发现有魏氏组织存在。按照GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定法》中的标准评级图进行晶粒度评级，为9-10级，可见晶粒正常，未出现粗大组织。因此，在排除粗大组织和魏氏组织的情况下，可以排除板带中部孔洞缺陷由过热或过烧引起的可能性。由于猛和硫的亲和力大于铁和硫的亲和力,猛可与硫形成高