Q345B板材弯折开裂原因分析
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热轧卷板Q345B卷方管开裂原因分析及控制王中山【摘要】从2013年9月份开始,不断有有用户反映我厂的Q345B在卷方管过程中开裂,经现场调查取样、利用光学显微镜对开裂处微观组织形貌的分析研究,明确了卷方管过程中开裂是钢中塑性硫化物夹杂破坏了钢基体横向组织的连续性所致,通过降低钢中锰的含量,加入钛对硫化物进行变性处理和产生微合金强化,有效地解决了Q345B在卷方管过程中开裂的问题,同时由于钛的经济性,大大降低了生产成本.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】2页(P59-60)【关键词】Q345B;卷方管;夹杂物;微合金化【作者】王中山【作者单位】河北普阳钢铁有限公司1250热卷厂,河北武安056305【正文语种】中文【中图分类】TG245低合金高强度结构钢因具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等众多优点而广泛应用在桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中,使用前多加工成板材、型材、无缝钢管等。
Q345B是低合金高强度结构钢的代表产品,也是我厂的主要产品之一。
接到用户在卷管过程中开裂的反馈后,为了更快更好的解决客户提出的问题,根据服务第一、客户至上的理念,我厂立即组织技术人员前去跟踪处理,经现场调查、开裂处微观组织分析,明确了卷管过程中开裂的裂纹萌生原理。
本文结合开裂处微观组织阐述了卷方管过程中裂纹的萌生和形核机制,同时提出了积极的预防和改进措施,客户使用后反映良好。
1.1 现场调查接到用户反馈后,我厂立即组织技术人员前去做现场跟踪调查,现场发现该用户使用我厂规格为11.75*1010(单位:mm)的Q345B卷方管。
开裂发生在焊缝对面的边角部即R角处,图1(a)、(b)所示为R角开裂宏观形貌,可以看出,裂纹沿轧制方向伸长。
1.2 成分和力学性能在方管开裂处取样做成分分析,结果如表1所示。
在加热或制样过程中试样表面有轻微的脱碳,所以碳含量和原始钢坯碳含量相比较低,其它元素含量均在正常水平。
Q345B钢板坯延迟断裂原因与控制措施王朝阳;刘伟【摘要】对出现横向断裂的Q345B钢连铸板坯的断口进行了宏观形貌分析、横向及纵向低倍分析和微观形貌分析,以研究板坯横向断裂的原因.结果表明:Q345B钢连铸板坯中存在严重的中间裂纹;断口整体表现为脆性解理形貌,断口处存在大量白点和氢致裂纹,断口的自由晶面存在碳氮析出物和含磷化合物的析出物.在钢液凝固过程中,钢液中氢原子及析出物在铸坯的中间裂纹处富集析出并产生体积变化导致了铸坯的横向断裂.通过降低钢液中H、N、O、P、S的含量和加强连铸机设备维护和检修,保持良好的对弧精度等措施可以防止铸坯断裂.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2018(000)0z1【总页数】6页(P50-54,101)【关键词】铸坯;横向断裂;氢致裂纹;中间裂纹;断口形貌【作者】王朝阳;刘伟【作者单位】天津钢铁集团有限公司,天津300301;天津钢铁集团有限公司,天津300301【正文语种】中文0 引言天钢生产Q345B优质钢板时,在板坯堆垛及在中厚板加热炉中发现板坯出现横向断裂的异常情况。
板坯横向断裂裂纹方向垂直于拉坯方向,板坯断面尺寸及定尺分别为2100mm×250mm×3200mm、2100mm×250mm×2900mm 和1600mm×180mm×3200mm。
为防止铸坯断裂情况再次发生,笔者结合天钢板坯连铸生产实际状况,对Q345B连铸板坯发生横向断裂进行分析,通过大量试验分析结果,找出了造成板坯横向断裂的影响因素并提出相应的控制措施,对生产起到了一定的指导作用。
1 Q345B生产工艺及铸坯横向断裂情况Q345B钢生产工艺为:铁水+废钢→120t转炉→120tLF精炼炉→板坯连铸→中厚板轧制。
在生产过程中,共计发现3片铸坯(分别标记为1号、2号、3号)出现横向断裂的情况,1号和2号铸坯在堆垛时发生断裂;3号铸坯在中厚板加热炉中发生断裂。
Q345B钢板伸长率不合的原因分析摘要通过对Q345B钢板伸长率影响因素的分析和研究,表明钢中夹杂物、异常组织及带状组织是Q345B钢板伸长率不合的主要原因。
并提出了工艺改进等相关措施,改善并提高了钢板伸长率性能。
0 前言Q345B钢板是低合金高强度结构钢,广泛用于制造各类结构件。
最近在对天津钢铁公司一批Q345B钢板进行力学性能检测时,发现伸长率明显偏低,规格集中在厚度30 mm以上,严重影响该产品的正常生产和合同交货期。
本文利用光学金相、扫描电镜分析等手段,对Q345B钢板拉伸断口试样进行显微组织、断口形貌、夹杂物类型分析,找出了造成Q345B钢板伸长率偏低的原因。
1 试验材料成分及力学性能选用的试验材料是Q345B钢板,加工好的试样在常温条件下进行拉伸试验。
其化学成分及力学性能检测结果见表1和表2。
通过对比分析伸长率合格与不合试样的成分,发现两者并无明显差别,但钢板伸长率性能相差很大,说明化学成分不是造成产品伸长率偏低的主要原因。
2试验结果及分析2.1金相分析从伸长率不合的1#试样钢板上取纵向试样,进行磨制、抛光,在光学金相显微镜下观察评定钢中夹杂物,发现钢中夹杂物主要以A类(硫化物)和B类(硅酸盐)为主,且试样中夹杂物级别较高,A类为细系2.5,B类为细系2.0。
D类和DS类夹杂物级别一般,D类为细系1.0,DS类为·39·第18卷第3期2012年6月宽厚板WIDE AND HEAVY PLATEVol.18,No.3June 20120.5,且由于尺寸较小,分布较为弥散,因此,A类和B类夹杂物对塑性指标的影响较大。
用4%硝酸酒精侵蚀后,观察其金相组织,见图1。
图1 1#试样板厚1/2处显微组织从金相结果来看,板厚1/2处金相组织为铁素体、珠光体和少量针状铁素体,试样心部存在贝氏体,这两类组织可降低钢板的塑性指标,此外,心部还有微裂纹;带状组织级别为2.5~3.0级,导致钢板横向性能变差,并在拉伸过程中产生木纹状断口,影响伸长率指标[1];晶粒度级别为7.5~8级。
零件折弯断裂问题作者:涂乃云来源:《科技创新与应用》2013年第19期摘要:对Q345B钢零件折弯断裂原因进行分析,从化学成分,机械性能试验入手,进行分析,结果表明Q345B钢零件折弯断裂是由于零件加工时,折弯圆角过小造成的,就此并提出改进措施。
关键词:Q345B钢;零件;折弯断裂1 情况介绍2.3 弯曲试验b)建议增添和更换折弯刀具现车间折弯折弯时所用的刀具只有一把,其折弯圆角R3,折弯圆角偏小,建议增添折弯刀具,以满足折弯圆角≥R6。
5.2 在采购时应注意选用经过去应力处理的板材我公司生产中使用Q345B为开平板。
由于开平时的工艺参数不同,其内应力分布情况也不同,会出现不同方向上,承载能力的不同。
而且这个承载能力很难用一般的强度指标衡量。
开平板的其残余应力对后续(冷热加工)产生一定影响,最好经过去应力处理。
5.3 更換钢材种类,建议采用Q235钢板由于此类零件对强度要求的不是太高,Q235钢板,完全能够满足其性能要求。
GB/T700-2006规定:Q235作180弯曲试验时,当板材厚度小于60mm,当试样取样方向为纵向时,其弯心直径为1个板厚;试样取样方向为横向时,其弯心直径为1.5个板厚。
Q235钢板,其弯曲性能明显优于 Q345B。
以往的经验也表明,采用Q235钢板,作为此类零件用钢时,折弯时断裂少有发生。
建议采用Q235钢板。
参考文献[1]金属机械性能.金属机械性能[M].机械工业出版社,1982.[2]机械工业理化检验人员技术培训和资格鉴定委员会.力学性能试验[M].中国计量出版社,2008.作者简介:涂乃云(1965,4-),女,江苏省镇江市(户口所在地),现职称:工程师,学历:本科,研究方向:金属材料失效分析。
Doi :10.3969/j .issn .l 006-110X .2018.z l .012Q 345B 钢板冷弯开裂原因分析及改进措施李惠娟0天津钢铁集团有限公司产品质量部,天津%〇〇%〇〇[摘要]通过采用宏观检验、化学成分分析、力学性能检测以及金相检测等方法对Q 345B 钢板冷弯开裂样品进行分析。
结果表明,冷弯开裂的主要原因是硫化物夹杂过多。
硫化物夹杂在冷弯过程中易碎裂或与基体组织分离产 生孔隙并成为裂纹源,且硫化物夹杂易导致轧钢过程中出现带状组织,而严重的带状组织也加剧了宏观裂纹的形成。
提出了采用铁水预处理脱硫、增加吹氩强度、保证吹氩时间、增大轧制冷却速度等方法改善Q 345B 钢板的塑性和韧 性,降低冷弯开裂的几率的建议。
[关键词]冷弯裂纹;硫化物夹杂;带状组织Cause Analysis and Improvement Measures of Cold BendingCracking of Q345B Steel PlateLI Hui-juan(Tianjin Iron and Steel Group Co ., Ltd . Tianjin 300301, China )Abstract The cold bending cracking samples of Q 345B steel plate were analyzed by macroscopical examination , chemical composition analysis , mechanical property test and metallographic examination . The results showthatthemainreason ofcoldbending cracking istoomansulphide inclusions are prone to break or separate from the matrix to form pores and become the source of cracks during cold bending , and the inclusion of sulfides can lead to the appearance of banded structures during rolling , and the formation of macroscopic cracks is aggravated by the serious banded structure . Some suggestionsareputforward toimprove theductility and toughness of Qand reduce the probability of cold bending cracking by means of desulphurizing pretreatment of molten iron , increasing argon blowing strength , ensuring argon blowing time and increasing rolling cooling rate . Key words cold bending crack , sulphide inclusion , banded structure〇引言Q 345B 钢板综合性能好,广泛应用于桥梁、车 辆、船舶、建筑、压力容器等行业,但在加工使用过 程中偶有冷弯开裂现象。
Q345B板材弯折开裂原因分析
【摘要】采用表面宏观检查及化学成份、金相检测分析方法对Q345B板材在使用的过程中发现开裂样进行分析。
结果表明:Q345B板材在使用过程中发现的开裂主要属划痕引起,钢中的非金属夹杂物对裂纹的形成与扩展也有一些影响。
本文提出了预防弯折开裂的改进意见。
某工厂在使用钢号Q345B规格为717×780的板材进行加工过程中,在成品发现开裂,产生大量废品。
为此对试样进行开裂原因分析。
其加工成型工艺为:高炉铁水-铁水预处理-顶底复吹转炉-脱氧合金化-吹氩-板坯连铸-铸坯检验-铸坯加热-高压水除鳞-粗轧机组-中轧机组-热卷箱高-压水除鳞-精轧机组-层流冷却-卷取-冷却称重打捆收集入库-热轧板卷开卷及平整-弯折-成品
1理化检验
1.1宏观检查
样品表面有肉眼可见的刚直纵向划痕,开裂位于划痕一侧的弯折处沿划痕开裂并与轧制方向平行。
开裂源位于划痕处,划伤沟痕中有金属光泽;裂口呈灰色,无金属光泽,呈典型的层状断口特征;无划痕一侧的弯折处试样表面没有开裂,见图1~图4。
实测板材厚度为7165、7172 mm,符合GB/T709图1开裂宏观形貌-1988《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》要求。
1.2金相检验
其金相组织为铁素体加珠光体,按GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》评级晶粒度为1015级;按GB/T19749-1995《定量金相手工测定方法》评级珠光体百分含量为2310%见图5;有较严图2开裂宏观形貌图3开裂宏观形貌图4开裂宏观形貌重的硅酸盐非金属夹杂物,按GB10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准
评级图显微检验法》评级为A1C5C2eD1见图6;按GB/T13299-1991《钢的显微组织评定方法》评级带状组织为3.5A,硅酸盐非金属夹杂物分布在铁素体带上见图7。
垂直于送检样裂口处取金相试样,检验发现裂口部位晶粒沿变形方向分布,裂纹附近存在非金属夹杂物,表面可见明显的V型开口特征见图8。
1.3化学成分
将试样做化学成分检验,其化学成分见下表1:
2综合分析
试样尺寸、化学成分均满足标准要求,板材金相组织除存在严重的非金属夹杂物外其它均正常。
由于弯折前板面上存在划痕,导致板材的韧性、塑性降低及脆性增加、缺口敏感性增强。
弯折时在划痕处产生应力集中,形成裂纹源并扩展。
从宏观来看有划痕一侧的弯折
处开裂,而没有划痕的则未开裂;微观可见裂纹沿划痕发展的情况可知,板面上的划痕是
导致开裂的主要因素。
从划痕的沟痕中有金属光泽来看,为低温划痕,划痕属开卷及平整工序产生。
板材存在严重的非金属夹杂物,使弯折过程中夹杂物易于脱落而形成空洞,或在凝固时与基体的线膨胀系数不同而产生内应力,同时在珠光体与铁素体之间的界面上及珠光体的内部也会存在显微裂纹这些都促进了钢板内微裂纹的形成,这样在弯曲的过程中一旦有裂纹形成并得以扩展,其扩展的过程就是宏观裂纹与显微裂纹或空洞贯穿的过程,最终连通扩展成裂缝并在外表面张应力最大处开裂。
3结论
试样在弯折过程中开裂主要属划痕所致,钢中的非金属夹杂物对裂纹的扩展也有一些影响。
4改进建议
4.1控制板卷平整及散卷过程质量,避免表面划伤。
4.2加强平整后(弯折前)的板面检查,对已产生与变形部位平行划痕的板材作报废处理,以确保产品的质量。
4.3严格冶炼工艺操作尽可能减少钢中的非金属夹杂物,提高板材的韧性、塑性。