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Si对中厚板探伤合格率的影响

发布日期:2019-05-07 作者:西安鹏远冶金 点击:

      Si对相变过程中铁素体的生成以及对C向奥氏体内聚集的促进作用必须引起足够重视,在较快的冷却条件下(中厚板采用轧后快冷工艺),将可能对探伤合格率产生重要影响。

    对于中厚板探伤问题,装备情况、气候条件、品种类型不同,探伤不合格原因有差别。连铸机装备情况,如铸机形式、中间包钢水过热度控制手段、结晶器电磁搅拌有无、凝固末端液芯压下控制等,以及连铸工艺参数,如过热度控制、拉速及二冷配水等,决定了连铸坯中心质量,包括中心偏析和中心疏松情况。钢中CMn含量及铸坯中心偏析情况、产品规格、轧后冷却条件,决定了钢板心部组织形成珠光体/贝氏体的可能性;钢中PS含量及偏析程度,决定了钢板心部是否会形成大尺寸夹杂物;而气候条件、炼钢到连铸过程中的原辅料干燥情况、有无真空脱气装置、连铸机全保护浇注状况、铸坯随后的缓冷条件决定了钢中氢含量。连铸坯中心偏析,PS有害元素及夹杂物含量,炼钢到连铸过程中氢含量的控制手段,三个方面相互作用,是造成目前绝大多数中厚板探伤不合格的原因,解决了铸坯心部质量问题,钢板心部质量问题、探伤不合格问题就基本得到解决。

  中厚钢板出现的主要是点状缺陷,密集的点状缺陷是其探伤不合格的主要原因。轧制采用的连铸坯下线后在缓冷坑48h以上缓冷处理,且是在较干燥月份生产的,铸坯中的氢含量不是引起探伤不合格的原因。

  此外钢中的PS含量很低(P0。010%S0.002%)且Als/Al t=0.890-0.975,平均0。931,因此钢质纯净,板厚心部夹杂物对探伤问题的影响可以忽略。导致钢板探伤出现问题的因素只可能是心部产生的高硬度且较脆的组织。

  开发的高强度、高韧性、高塑性钢板的成分为低C、中Mn,属于少珠光体钢,结合金相检验结果发现,心部主要是存在贝氏体组织。所以板厚中心贝氏体产生裂纹是导致探伤出现问题的主要原因。然而,采用同样的连铸坯,生产20mm16mm钢板的心部均存在贝氏体组织,然而前者没有暴露出探伤问题而后者却出现了。原因在于厚度20mm以下钢板热矫直后不进行缓冷,直接从堆垛机下线。

  为了提高强度采用高Si含量成分设计,在轧后冷却时,Si促进了铁素体相变,抑制碳化物生成,即钢中的C向未相变的奥氏体中聚集,提高了奥氏体稳定性,在轧后较快冷速条件的共同作用下,再加上中心偏析的影响,钢板心部容易生成贝氏体类组织,以点状为主。同时,在轧制到热矫直过程中,由于轧制变形、较快冷速、热矫直三方面作用,冷床上的轧材内部残余应力较高。在冷却过程中,表层由拉应力变成压应力,心部则由压应力变成拉应力。这样,如果轧后缓冷处理,对于20mm钢板而言,残余应力缓慢释放,板厚中心贝氏体内不会形成微裂纹;而16mm钢板直接下线,残余应力快速释放,板厚中心贝氏体在拉应力作用下形成微裂纹及随后扩展形成探伤检验可见缺陷。

  针对出现的问题,在上述分析研究工作的基础上,针对16mm规格钢板,将Si含量下调到常规0.10%-0.25%的范围,适当提高MnNbV含量,适当削弱SiNbCN)轧制时析出的促进作用,减小终轧时的变形抗力,减弱Si对相变过程中促使C向奥氏体聚集导致生成较脆贝氏体的作用。之后生产的20㎜,轧后不堆冷的钢板,少见点状探伤不合格的情况,问题得到了有效解决。

摘自:中国冶金报

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