隨著品種開發(fā)的不斷深入,高附加值品種鋼日趨增多,鋼種成分設計上加入大量的微合金元素如:Nb、V、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu等,此類鋼板在軋制過程中,出現(xiàn)了各種各樣的裂紋,包括星裂、網(wǎng)裂、細小的邊部縱裂紋,特別是細小的邊部縱裂紋最多,占裂紋總量的70%。邊部小縱裂紋的出現(xiàn),造成大量鋼板報廢。濟鋼第三煉鋼廠通過組織攻關(guān)、邀請專家進行學術(shù)交流,進行了大量對比試驗、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、電鏡掃描等工作,找出了產(chǎn)生邊部縱裂紋的原因,通過采取有效措施,使該類缺陷得到有效控制。
邊部小縱裂紋斷續(xù),但總體沿軋制方向,缺陷體較尖銳、細小,深度約0.1～210mm,力學試驗不影響鋼板冷彎性能。絕大部分分布在據(jù)鋼板邊部300mm左右,偶爾分布在鋼板整個表面。取裂紋試樣觀察其金相照片,發(fā)現(xiàn)其種邊部小縱裂紋和鑄坯表面大縱裂不同,一般不存在脫碳現(xiàn)象,沒有晶粒長大和氧化物原點。
該裂紋沒有氧化原點,使用電鏡對裂紋處進行掃描分析,沒有發(fā)現(xiàn)其保護渣成分,表明該裂紋并不是在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生的。最初懷疑該種裂紋極有可能是鑄坯的皮下裂紋或鑄坯在進加熱爐加熱及軋制過程中產(chǎn)生的。
為了尋找裂紋產(chǎn)生的根源,現(xiàn)場取了很多低倍樣,對應鋼板出現(xiàn)邊部小縱裂紋的爐次,對鑄坯試樣進行了酸洗。將鑄坯試樣浸泡于工業(yè)鹽酸水溶液,酸洗后用鋼刷將附著在鑄坯表面的少量的氧化鐵皮除去,清水沖洗后,用放大鏡來觀察鑄坯表面的情況,均沒有發(fā)現(xiàn)細小裂紋。
為了驗證是否由皮下裂紋、夾雜或氣泡造成的鋼板表面裂紋,對酸洗后的試樣進行表面銑、磨加工,沿內(nèi)弧面向里1.5、310、415、715、1010mm逐層加工,并進行2次酸洗,逐層進行觀察,沒有發(fā)現(xiàn)有邊部小縱裂紋、氣泡、夾雜等跡象。
據(jù)有關(guān)資料介紹,現(xiàn)有連鑄-冷卻-再加熱工藝中,當冷卻到600～800℃范圍,發(fā)生奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變,同時晶粒體積發(fā)生變化,碳氮化物容易在晶界析出并降低了晶界結(jié)合力。受到機械應力、熱應力、軋制應力后容易產(chǎn)生裂紋。當熱裝溫度大于Ar3值(約800℃),此時奧氏體還來不及向鐵素體轉(zhuǎn)變,氮化物不會在晶界析出,不容易產(chǎn)生裂紋。冷送時入爐溫度始終低于Ar1,因為長時間的高溫加熱,氮化物重新全部溶解,軋制后的鋼板沒有問題。
