对中板部分钢种延伸不合的分析.docx

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1、对中板部分钢种延伸不合的分析、讨论　通常夹杂物对钢材的纵向延性影响不大,而对横向延性的影响很明显。夹杂物的形状对横向延性的影响更加明显,断裂往往是从条状夹杂物与基体界面处产生的显微裂纹开始的。条状夹杂物数量越多,显微裂纹越容易连接。A类和C类夹杂物均为条状夹杂物。A类夹杂物为比较细小的条状,C类夹杂物为相对较粗的长条状;A类夹杂物的数量相对较多,而C类夹杂物即使在级别较高时数量也比较少,因此A类夹杂物对伸长率的影响较大。用能谱仪对A类夹杂物级别较高的部分试样进行成分分析表明A类夹杂物多数为硫化物,少数为硫化物和氧化物的复合夹杂物。在断口试样上也可见大量密集分布的硫化物夹杂。

2、因此,可以说硫化物较多是造成伸长率不合格的主要原因之一。统计分析表明伸长率不合格试样的带状组织级别的总体平均值大于合格试样,在伸长率不合格断口试样磨面上也发现存在比较严重的带状组织。带状组织使钢材的力学性能产生方向性,特别是使横向塑性和韧性降低。显微观察发现,在铁素体带上有许多硫化物,说明这种带状组织的产生与S的偏析有关。由于碳是间隙型原子,其扩散系数比置换型原子大几个数量级,因此加热到奥氏体状态时碳能优先达到相对均匀,而其他合金元素和杂质元素的偏析则依然存在。硫化物由于凝固温度较低凝固时多分布在枝晶间隙,轧制时硫化物沿压延方向呈条带状分布,冷却时成为铁素体形核的核心,因此

3、导致铁素体呈条带状,当温度继续降低时,珠光体在余下的奥氏体区域中形成,也相应地成条状,构成了带状组织。轧制时适当增加压缩比可以破碎铸锭中的树枝晶,减轻枝晶偏析的程度,降低带状组织的级别。硫化物较多、带状组织级别较高是造成伸长率不合格的主要原因。建议加强脱S减少硫化物;严格控制轧制工艺,避免形成严重的带状组织。1断口相貌通过对大量拉伸试样断口检查，我们对延伸率不合格的拉伸断口形态归纳为三种：（1）断口有明显的层状断裂特征，白亮色和灰色交替出现使试样厚度中心位置上呈现多层结构。（2）宏观断面与拉伸方向垂直，断口平齐而光亮。（3）宏观断面与拉伸方向夹约45°角，断口表面光亮。2非

4、金属夹杂物我们从延伸率不合格的拉伸试样中选取具有上述三种典型性断口试样及延伸率合格的正常断口试样，进行了非金属夹杂物的对比分析。从检测结果上看，延伸率不合格的试样，硫化物类夹杂和硅酸盐类夹杂含量级别较高，延伸率合格的试样，夹杂物含量级别小，钢的纯净度好。3金相组织将以上10个试样用4%的硝酸酒精侵蚀，金相组织试样经腐蚀之后，在试样厚度中心位置有一条黑线，黑线处的金相组织显示珠光体带比例高。另外，在珠光体带中有贝氏体组织出现。综上所述，造成SM490A、Q235、Q345等钢板伸长率不合格的主要原因如下。⋯1珠光体含量对延伸率的影响低碳钢的一般组织状态为铁素体+珠光体，且组织

5、中大部分为铁素体，由于珠光体是由铁索体与渗碳体构成的，铁素体为塑性相，渗碳体为脆性相，脆性相不易变形，因此珠光体量的大小及其形态是影响延伸率性能的主要因素。减少珠光体的量可以有效提高塑韧性，但不可避免的要降低抗拉强度；另外，细化珠光体片层间距可以有效地使渗碳体片变薄，使其易于变形，但同时会导致珠光体总量的增加(增加伪珠光体量)，因此对低碳钢并不适合。2晶粒大小及其均匀性对延伸率的影响晶粒尺寸越小，金属越容易变形，其延伸率指标也越高，但在考虑晶粒对延伸率影响的同时，必须要考虑晶粒的均匀性，晶粒不均匀的混晶现象比较严重时，不考虑其它影响，金属断裂一般发生在晶粒最大的位置。试样组

6、织是正常的即铁素体+珠光体，但是造成延伸率不合格的原因是在同一断面上存在两种尺寸截然不同的晶粒，一侧晶粒度为7级，另一侧则为9级，见图7。晶粒尺寸大时，形变受晶界影响的区域相对缩小，晶粒内部和晶界附近的形变量相差就较大。而晶粒均匀细小，金属单位体积中的晶粒数多，变形时同样变形量便可分散在更多的晶粒中，产生较均匀的塑性变形，而不至于造成局部的应力集中，避免了裂纹的过早产生和发展。因而当试样存在混晶时，晶粒之间的变形就极不均匀，往往在大尺寸的晶粒间造成应力集中，使得开裂的机会增加，断裂前承受的变形量小，最终使试样的延伸率下降。混晶现象虽然不是常出现的，一旦出现也影响钢板的延伸率

7、。因而钢板在轧制过程中也要控制好加热温度和速度，使晶粒均匀。3粒状贝氏体的产生SM490A热轧组织应为铁素体+珠光体，但在分层和平齐的断口试样心部金相组织中除了铁素体和珠光体之外，还存在硬度值为HV0.05：409、418、396的硬相组织。在显微镜下观测，其结构特征为粒状贝氏体，见图6。其中岛状相为马氏体，也称为M—A组织。这种硬相组织的出现同样也是钢中碳、锰、硫等元素偏析造成的，而且锰的富集还加重了中心区域锰含量分布的不均匀性，这都增大了该过区域冷奥氏体的稳定性，空冷时就可发生贝氏体转变（或马氏体）。而当钢板中