低合金钢高强度钢板材分层原因分析
热轧含钛低合金高强钢板断口分层机理研究
第15卷第1期2024年2月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.15，No.1Feb. 2024热轧含钛低合金高强钢板断口分层机理研究董欣欣1， 杨丽*1， 唐勤2， 张丽颖1， 杨建辉1（1.唐山科技职业技术学院， 河北 唐山 063001； 2.首钢京唐钢铁联合有限责任公司， 河北 唐山 063205）摘要：利用光学显微镜（OM ）、电子背散射衍射仪（EBSD ）、透射电镜（TEM ）等设备研究了含钛低合金高强钢拉伸断口分层原因。
结果显示：在显微组织和晶粒尺寸正常的情况下，MnS 和大颗粒Ti （C ， N ）夹杂物聚集是导致断口分层的根本原因。
拉伸断口呈现撕裂棱+浅韧窝的准解理形貌。
塑性变形过程中，Ti （C ， N ）破碎导致显微裂纹萌生。
裂纹沿着薄膜状MnS 传导，最终在MnS 和基体界面形成撕裂棱。
大量平行分布的MnS 夹杂物共同作用，使断口产生分层现象。
通过降低S 、N 含量能够有效减少两类夹杂物数量，消除断口分层现象，改善塑性指标。
关键词：显微组织；拉伸断口；撕裂棱；准解理；夹杂物中图分类号：TG142.1+3 文献标志码：AMechanism research on layered fracture of hot rolling Ti-bearing HSLA platesDONG Xinxin 1, YANG Li *1, TANG Qin 2, ZHANG Liying 1, YANG Jianhui 1（1. Tangshan Vocational College of Science and Technology ， Tangshan 063001， Hebei ，China ；2. Shougang Jingtang United Steel Co.， Ltd ， Tangshan 063205， Hebei ，China ）Abstract: The reason for layered fracture about hot rolling Ti-bearing HSLA plate was studied by optical microscopy, electron backscattering diffraction and transmission electron microscopy. The results show that MnS and large grained Ti(C, N) complex precipitation and aggregation are the main causes when the microstructure and effective grain size are normal. The tensile fracture shows a quasi-cleavage morphology with tearing edges and shallow dimples. During plastic deformation, the microcrack initiation is attributed to the crushing of Ti(C, N). The cracks are conducted along the thin-film-like MnS, eventually forming tearing edges at Mns and matrix interface. A large number of parallel-distributed MnS inclusions act together, leading to layered fracture morphology during stretching. By reducing the content of S and N, it can effectively reduce the number of two types of inclusions, eliminate the phenomenon of fracture stratification, and improve the plastic index.Keywords: microstructure ； tensile fracture ； tearing edge ； quasi-cleavage ； inclusion断口出现分层现象是热轧钢板拉伸变形过程中常见的缺陷之一。
低合金高强度钢板分层缺陷简析
第25卷第2期2019年4月Vol.25,No.2April2019・5-宽厚板WIDE AND HEAVY PLATE低合金高强度钢板分层缺陷简析王晓书张伟军袁平(河钢集团舞钢公司)摘要对某钢厂低合金高强度钢板的分层情况进行工艺调查，从生产过程、成分及低倍、高倍显微组织等方面进行研究和分析，找出钢板产生分层的主要原因。
结果表明:造成此次分层问题的主要原因是钢板中存在数量较多、尺寸较大的硫化物夹杂，破坏了基体的连续性。
通过冶炼工艺调整、改进,提高钢水纯净度,可以有效降低钢板分层缺陷产生几率。
关键字分层缺陷硫化物夹杂组织应力Brief Analysis on Lamination Defect of LowAlloy High Strength Steel PlateWang Xiaoshu,Zhang Weijun and Yuan Ping(HBIS Group Wusteel Company)Abstract Process investigation is performed on the lamination phenomenon of low alloy high strength steel plate produced by a steel works.Research and analysis are implemented from various aspects of production,chemical composition,macrostructure and microstructure in order to find out the major causes of laminar crack defect.The results show that the laminar crack defects are mainly caused by sulfide inclusions in large quantity and size destroying the continuity of matrix structure.By adjusting and improving metallurgical process,increasing steel cleanliness,the possibility of laminar crack defects is effectively reduced.Keywords Lamination defect,Sulfide inclusion,Microstructural stresso前言目前，各种规格和级别的钢板在建筑、造船、容器、桥梁等领域以及海底管线、机器加工制造等方面均得到广泛应用，用户对钢板质量的要求也越来越高。
低合金高强度钢的定义与分类
3）如产品标准或技术条件中有规定，其特性值应符合下列条件：硫或磷含量最高值： 0.045%；抗拉强度最低值：≤ 690MPa；屈服点或屈服强度最低值：≤ 360MPa；伸长率最低值：≤ 26%；弯心直径最低值：≥2*试样厚度；冲击功最低值（20℃，V型纵向标准试样）：≤27J。
注：①力学性能的规定值指厚度为3—16mm钢材的纵向或横向试样测定的性能。
②抗拉强度、屈服点或屈服强度特性值只适用于可焊接的低合金高强度结构钢。
4）未规定其他质量要求。
普通质量低合金钢主要包括：①一般用途低合金结构钢，规定的屈服强度不大于360MPa，如GB/T 1591规定的Q295A、QQ345A；②低合金钢筋钢，如GB1449规定的20MnSi、20MnTi、20MnSiV、25MnSi、20MnNbb；③铁道用一般低合金钢，如GB 11264规定的低合金轻轨钢45SiMnP、50SiMnP；④矿用一般低合金钢，如GB/T 3414规定的M510、M540、M565热轧钢。
（2）优质低合金钢优质低合金钢是指点除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢，在生产过程中需要特别控制质量（（例如降低硫、磷含量，控制晶粒度，改善表面质量，增加工艺控制等），以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求（例如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等），但这种钢的生产控制和质量要求，不如特殊质量低合金钢严格。
优质低合金钢主要包括：①可焊接的高强度结构钢，规定的屈服强度大于360MPa而小于420MPa的一般用途低合金结构钢，如GB/T 1591规定的Q295B、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E、Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E；②锅炉的压力容器用低合金钢。
如GB 713规定的16Mng、12Mng、15MnVg；YB/T 5139规定的HP295、HP325、HP345、HP365、；GB 6654规定的16MnR、15MnVR、15MnVNR；GB 6479规定的16Mn、15MnV；③造船用低合金钢，如GB 712规定的AH36、DH36、EH36；④汽车用低合金钢，如GB/T 3273规定的09MnREL、06TiL、08 TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL；⑤桥梁用低合金钢，如YB168规定的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVq、15MnVNq、YB（T）10规定的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq；⑥自行车用低合金钢。
高强度船板拉伸断口分层原因分析
缺陷， 提高了高强度船板的实物质量。
５ 结
论
５１ 钢 中 ２ 级 以上 的塑 性硅酸盐 夹杂 和钢板厚度 ． ． ０
口具 有 金属 光 泽脆 性组 织 是钢 中细化 晶粒 元 素 Ｔ、 ｉ Ｎ 富集 造 成 的 。 同时 在轧 制 过程 中 ， 中 Ｎ 元 素 ｂ 钢 ｂ 抑制 奥 氏体 的形 变 再结 晶并 阻 止 其 晶粒 长 大 。有
ｔ ｅｐ ａ ｌｔ ａ ｄ ｗｉ ８Ｌ ｗｉ ｔ ｎ ｈ ｎ ｎ ｉ ｈ ｎ ｒ ｉ ｅ ｓ ｎ ｅ ｕ ｔ ｄ ｉ ｎ ｉｎ ｃ ａ ｋ ｄ ｌｙ ｒ ｄ ｆ ｃ ｕ ｅ ｈ ｅ ｒｉｅｂ ｎ ｔ ２ ｍ ｄ ｈ ａ ｄ ｔ ｅＴｉ ｄ Ｎｉ ｒｃ ｍｅ ｔ ｅ ｍａｎ ｒ ａ ｏ ｓｒ ｓ ｌ ｔ ｓｏ ｒ ｃ ｓａ ｅ ｅ ｒ ｔ ｒ ． ｈ Ｌ ａ ｅ ａ ｅ ｎ ｅ ｎ ａ ａ
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为 消 高 度 板 口层在 产 程 ［篙 了除 强 船 断 分 ， 过 中 ２ 生 ３
１对铁 水 进行 预处 理 ， 严格 执行 扒 渣操 作 制 ） 并
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度， 降低人炉铁水 的ｓ 含量 ； 强化炼钢辅料的质量控 制 ， 绝 或减 少 高 ｓ 拒 辅料 的加入 ；Ｆ 序造 白渣 ， ＬＩ 对 钢 水 进 行 深 脱 ｓ 延 长 Ｌ 工 序 的软 吹 时 间 ， 使硅 ， Ｆ 促 酸 盐 夹 杂物 有 效上 浮 ； 钢水 进 行 ｃ 处 理 ， 钢 中 对 ａ 对
低合金高强度结构钢简要分析
低合金高强度结构钢High Strength Low Alloy Steel一、定义中国国家标准GB/T13304-1991《钢分类》，参照国际标准，对钢的分类作了具体的规定。
低合金高强度钢HSLA是在碳素钢的基础上，通过加入少量合金元素并在热轧、控轧或热处理状态下，具有高强度、高韧性，较好的焊接性、成型性或耐腐蚀性等特征的钢材。
成分特点：低碳（Wc≤0.2%），低合金。
性能特点：比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比、较好的冷热加工成型性、良好的焊接性、较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。
二、低合金高强度钢的发展1867-1874年，美国含铬结构钢，1902-1906年，美国含镍结构钢，1915年，美国含锰1.6%桥梁用结构钢。
20世纪60年代以后，冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展，锰、硅、铬、镍、钒、钛、铌等微合金元素的强化作用已清楚。
80年代后随着技术进步，通过钢质净化、晶粒细化、组织优化、基体强化等，促进了新型低合金钢的开发。
低合金钢是近30年来发展最快、产量最大、经济性最好、使用面最广、前景最广阔的钢类。
目前，新型的低合金高强度钢以低碳（≤0.1%）和低硫（≤0.015%）为主要特征。
我国是1957年在鞍钢试制成功第一炉低合金钢16Mn，随后研制出16Mn系列的桥梁用、船用、锅炉用、压力容器用、汽车用低合金钢。
1966年，低合金钢产量141万吨，占钢产量8%；至1979年，低合金钢产量254万吨，仍占钢产量8%。
1997年，低合金钢产量2368万吨，占钢产量22%。
各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10%。
为进一步提高低合金高强度钢的性能，在低合金高强度钢的基础上，通过进一步降低碳质量分数、微合金化和控制轧制而发展了一系列新型低合金高强度结构钢，主要有以下四种：微合金化低碳高强度钢、低碳贝氏体型钢、低碳索氏体型钢、针状铁素体型钢。
【论文】低合金高强度钢的研究与分析
【论文】低合金高强度钢的研究与分析摘要钢铁是国民经济建设的物质基础，工农业生产和人民生活都离不开钢铁材料。
高强度钢就是根据这种需求为适应航空航天技术需要而发展起来的一种比强度高的结构材料，其显著特点是具有超乎一般的高强度。
超高强度钢室温抗拉强度a超过1400MPa，屈服强度大于1300 MPa的称为超高强度钢。
高强度钢除要求1400 MPa以上的抗拉强度外，还要有一定塑性和韧性，尽可能小的缺口敏感性，高的疲劳强度，一定的抗蚀性、良好的工艺性，符合资源情况及价廉等。
AlSI4340 钢是一种典型的中碳低合金高强度钢，已大量应用于火箭发动机外壳、飞机着陆部件、防弹钢板等领域，其使用范围还在不断的扩大，具有广阔的发展前景。
关键字低合金高强度钢；AlSI4340钢；抗拉强度；屈服强度AbstractSteel is the material basis of the national economic construction, industrial and agricultural production and people's lives are inseparable from the iron and steel materials. High-strength steel that is based on this demand developed to meet the needs of the aviation and aerospace technology and a high specific strength structural materials, its significant characteristics are beyond the usual high intensity.Room temperature tensile strength of a ultra-high-strength steel than 1400MPa,yield strength greater than 1300 MPa called ultra-high-strength steel.High-strength steel in addition to a tensile strength of 1400 MPa or more is required, but also have a certain plasticity and toughness, as small as possible notch sensitivity, high fatigue strength, a certain corrosion resistance, good process, consistent with the resource situation andinexpensive. AlSI4340 Steel is a typical medium-carbon low-alloy high strength steel, have been widely used in the field of rocket motor casing, aircraft landing parts, bullet-proof steel, its use continues to expand, and has broad prospects for development.Keywords low-alloy high-strength steel AlSI4340 steel Tensile strength The yield strength1 绪论1.1 研究意义低合金超高强度钢是在调质结构钢的基础上发展起来的，在钢中加入少量的多种合金元素，使钢固溶强化并提高钢的淬透性与马氏体回火稳定性。
钢材冲压后分层原因
钢材冲压后分层原因钢材冲压工艺在现代工业制造中占据着举足轻重的地位，广泛应用于汽车、家电、建筑等众多领域。
然而，在实际生产过程中，钢材冲压后分层的现象时有发生，严重影响了产品质量和生产效率。
本文将系统分析钢材冲压后分层的原因，并提出相应的预防措施，以期为解决这一问题提供有益的参考。
一、钢材冲压后分层概述钢材冲压后分层是指钢材在冲压过程中，由于内部应力、材料缺陷或工艺参数不当等原因，导致材料在厚度方向上出现分离现象。
分层通常表现为冲压件表面或内部的裂纹、折叠或脱层等形式，严重影响产品的力学性能和外观质量。
二、钢材冲压后分层原因分析1. 原材料因素（1）钢材内部缺陷：钢材在冶炼、连铸和轧制过程中，可能产生夹杂、裂纹、气泡等内部缺陷。
这些缺陷在冲压过程中可能成为分层的起源，随着冲压变形而扩展。
（2）钢材表面质量：钢材表面的氧化皮、锈蚀、划痕等缺陷，在冲压过程中可能导致应力集中，进而引发分层。
（3）钢材力学性能：钢材的力学性能如强度、韧性、塑性等，对冲压过程中的分层现象有重要影响。
性能不佳的钢材在冲压时更容易出现分层。
2. 冲压工艺因素（1）冲压速度：冲压速度过快可能导致材料变形不充分，内部应力积累，从而引发分层。
相反，冲压速度过慢可能导致材料过度变形，同样可能产生分层。
（2）冲压温度：冲压温度过高或过低都会影响材料的变形行为和力学性能，进而可能导致分层。
（3）模具设计：模具设计不合理，如圆角半径过小、模具间隙不均等，都可能导致冲压过程中材料流动不畅，产生应力集中，从而引发分层。
（4）润滑条件：冲压过程中的润滑条件对材料的变形行为和分层现象有重要影响。
润滑不良可能导致模具与材料之间的摩擦增大，进而引发分层。
3. 环境因素（1）空气湿度：空气湿度过高可能导致钢材表面产生锈蚀，影响冲压过程中的材料流动性和分层现象。
（2）环境温度：环境温度的变化可能影响钢材的力学性能和冲压过程中的变形行为，从而对分层现象产生影响。
低合金高强度结构钢允许成分偏差_解释说明
低合金高强度结构钢允许成分偏差解释说明1. 引言1.1 概述低合金高强度结构钢作为一类重要的工程材料，具有较高的强度和优异的机械性能，在现代建筑、汽车、航空等领域得到广泛应用。
然而，由于制造过程中存在各种不可避免的因素，导致其成分可能会发生偏差。
了解并研究低合金高强度结构钢在成分偏差下的性能变化对于确保结构安全性和提高材料可靠性具有重要意义。
1.2 文章结构本文旨在探讨低合金高强度结构钢允许成分偏差对其性能的影响。
文章首先介绍了低合金高强度结构钢的定义和特点，以及合金元素成分对材料性能的影响。
随后，我们将详细阐述成分偏差产生的原因与条件，并介绍国际标准与行业规范对成分偏差的规定。
为了进一步理解允许成分偏差对材料性能的影响，我们将探讨不同方法来评估允许成分偏差所带来的变化。
最后，我们将研究成分偏差对低合金高强度结构钢的强度性能、耐蚀性能以及焊接工艺和焊接接头性能的影响。
1.3 目的本文的目的是通过系统分析，探讨低合金高强度结构钢允许成分偏差对材料性能的影响，并为制造商、设计师和研究人员提供一种方法来评估和处理成分偏差所带来的问题。
同时，我们也将展望未来相关研究或行业发展的方向，以促进低合金高强度结构钢在各个领域中更加可靠和有效地应用。
2. 低合金高强度结构钢2.1 定义和特点低合金高强度结构钢是一种具有良好强度和韧性的材料，具有以下特点：- 低合金：相对于传统的普通碳素钢而言，低合金高强度结构钢中的合金元素含量较低。
这些合金元素包括硅、锰、镍、铬等。
通过添加适量的合金元素，可以提高钢材的机械性能。
- 高强度：与普通碳素钢相比，低合金高强度结构钢具有更高的屈服强度和抗拉强度。
这使得它能够承受更大的载荷，在工程设计中使用时能够减小构件尺寸，降低重量。
- 高韧性：由于其微观组织中存在着精细化处理或/和淬火回火等工艺措施，低合金高强度结构钢具有优异的韧性。
这意味着它能够在承受冲击或振动负荷时保持稳定，并且在发生应力集中时不易产生断裂。
高强钢板拉伸断口分层缺陷成因探讨
ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｎ ｏ ｔ ａ ｂ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ—ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｔ ｅ ｅ １ ．
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钢板分层
钢板分层最近探了一批钢板，发现存在大面积的分层缺陷，在网上找了一篇资料挺不错的，和大家一块分享。
分层是钢板（坯）断面出现局部的缝隙，使钢板断面形成局部层状，是钢材中的一种致命性缺陷，钢板不得有分层，见图1。
分层亦称夹层、离层，是钢材的内部缺陷。
钢锭内的气泡、大块的非金属夹杂物、未完全切除的残余缩孔或发生折叠,均可能引起钢材的分层，而不太合理的轧制压下规程又可能使分层加剧。
图1钢板分层图2厚板局部分层图3焊接后钢板分层图4加工后发现分层根据产生原因的不同，分层所表现的部位形态也不同，有的隐藏在钢材内部，内表面与钢材表面平行或基本平行；也有的延伸到钢材表面,又在钢材表面形成沟纹状的表面缺陷。
概括起来有2种形式：第1种为开口型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口上宏观就可发现，一般在钢厂和制造厂里基本上能被复检出来。
第2种为封闭型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口中看不到，在制造厂内如果不进行逐张钢板100%超声波探伤，亦难以发现，它是一种处于钢板内部的封闭型分层。
这种分层缺陷从冶炼厂带到制造厂，最后被加工制造成产品出厂。
分层缺陷的存在使分层区钢板承受载荷的有效厚度减少，降低了与分层同方向受载的承载能力。
分层缺陷的边线形状尖锐，对应力作用非常敏感，会引起严重的应力集中。
在运行过程中若有反复的加载、卸载、升温、降温，就会在应力集中区形成很大的交变应力,以致造成应力疲劳。
一、开口型分层某厂生产的板材分层是开口型分层，见图1钢板分层。
从钢板的表面就可以分辨出来。
不需要做实验，图1是某钢厂发运到中南某大型物流企业的板材照片，属于钢厂漏检产品，经销商提出质量异议后，钢厂直接报废了，经销商按废钢价销售给废钢企业使用。
1、分层形貌见图1。
资料显示与钢种关系不大。
2、分层原因分析图5是正常的铸坯凝固过程纵向断面示意图。
图5正常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图图6异常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图从图6可以看见，A、B两点造成铸坯搭桥，在C点形成缩孔，产生中心线裂纹或中心疏松，轧制后可能出现分层缺陷。
板材分层缺陷产生原因分析
板材分层缺陷产生原因分析唐生斌(攀钢提钒炼钢厂)摘要：对板材分层缺陷的实物特征和连铸生产工艺参数进行分析，找出产生的原因和应采取的控制措施。
1 前言用户对钢材质量的要求越来越高，目前板材分层质量缺陷是用户反映较强烈，生产厂家较难消除的质量问题之一。
找出板材分层质量缺陷产生的原因，并采取有效的措施消除板材分层或将其控制在一个较低的水平，对提高板材质量非常重要。
2 板材分层缺陷产生的原因1)成分化验分析取典型分层样，在试样裂缝尾端切取小块电镜分析试样，沿板厚方向磨制抛光后，在JSM5600-LV扫描电镜下观察，发现夹缝内有明显壳层状或颗粒状物，用INCA能谱仪对其进行成分分析，含Na、Mg、Al、51、5、K、Ca、Ti、Mn、Fe、0等元素，其中51、Ca、0含量较高，不同试样元素含量略有差别。
2)连铸生产工艺宏观分析(1)分层缺陷与钢种关系图1是2001年生产的几大钢种出现分层缺陷所占比例情况。
可看出各钢种出现分层缺陷的概率几乎是均等的，也即板材分层缺陷与钢种无关。
图1 各钢种出现分层缺陷所占比例图(2)缺陷与中间罐浇铸炉次的关系2001年全年的分层缺陷炉次在中间罐次中所占比例情况见图2。
可以看出，中间罐连浇最后一炉占的比例最大约60%。
该年的平均连浇炉数为6.91炉/罐，最后一炉占14.5%，远低于出现分层缺陷炉次的中间罐最后一炉所占比例。
图2 分层缺陷炉次在中间罐炉次中所占比例3)中间罐连浇最后一炉分层质量缺陷的调查(1)浇注末期中间罐钢水临界液面高度控制原怀疑浇注末期中间罐内剩钢量太少，中间罐渣卷人结晶器内，形成铸坯夹杂，在轧制时产生分层缺陷。
为防止卷渣，要求浇注结束时，中间罐剩钢量比原来提高3-5t，但分层缺陷仍未得到有效控制。
(2)中间罐钢水温度的控制理论上分析，中间罐钢水过热度过高，造成铸坯柱状晶发达、中心偏析加大、严重时形成疏松或缩孔，轧制后可能出现分层缺陷。
但对出现分层缺陷的连铸工艺进行调查，中间罐钢水温度大多都在技术要求范围内。
低合金钢高强度钢板材分层原因分析
７ ４ 表 １ 板材低倍硫印检验结果
试样 委 托 低倍缺陷 硫印缺陷
２０ 年 第 ３ ０６ 期
轧制方向
编 心 中 纹 偏 号 编号 偏 心 中 中 嬲 中 疏 裂 心 析 松 同 析
２ Ｏ０ｏ ｌ １ ６８２ Ｂ类 ２ ２ ． ． ５ ０ ２ Ｏ００３ ３ ６８２ Ｂ类 ２ １ ． ． ５ ５ ２ Ｏｏ０４Ｂ类 １ ０ ４ ６８２ ． ． ０ ５ ０ Ｂ ２ ０ 类 ． ０ Ｏ Ｂ ２ ０ 类 ． ５ Ｏ Ｂ １ ０ 类 ． ０
公 新
２１ ．板材低倍硫 印检验
为中心偏析 ， 级别为 Ｂ类 １ ． 级 ， ．２ Ｏ ５ 且存
在不同级别的中心疏松。
２ ． ２板材性能
取分层板材试样 ．做横断面低倍硫印
① 轧 制 的 ２ｒ ０ ｍ板 材 屈 服 强 度 为 ａ
维普资讯
２ ｍｍ ４ ０ Ｉ ｌ ８
下
２ ｍ ｍ
４０ ９
锄
３
２ ｍ ｍ
２ｍｍ
５０ ２
４５ ８
６５ ５
６５ ５
２ ． ７５
２ ． ０５
② 缺陷部位性能检测 为 了检验分层是否影响板材的整体性 能及影响程度 ．沿板材厚度方向取 三个横 向试样（ 见图 ３ ， ）进行板材常规性能检测 。 取厚度 ５ ｍ试样一组 ． ｍ 作力学性能检 测， 检测结果 （ ２ 表明 ， 表 ） 中部的屈服强度
图 ３ 取样示意图
度基本一致 ， 延伸低 ２ ％。 表 ２ ｍｍ试样检测结果 ５
钢种 试样类别 规格 Ｒ Ｍ ａ ａ ．ｌ Ａ． ｄ， Ｐ ｎ＾ ■ Ｐ ｐ ％
上
ＪＰ ６ Ｕ４ｏ 由
５ ｍ ｍ
厚规格低合金钢板表面裂纹率高的原因分析及措施
第 二类裂 纹 ， 裂纹 周边没有 明显 的脱碳 层 第 一 类 裂纹 ， １ ｍ 而 ６ｍｍ
第 ２期
雷 柯： 厚规格低合金钢板表面裂纹率高的原因分析及措施
‘ ３・
以上 的钢板 同时 出现 了第 一类 、 二类 裂纹 ， 第 以第
一
在 实际生产 中 ， 产 酸溶 铝 含 量较 高 的钢 种 生 时 ， 口堵塞 一直 是 限 制连 铸 生 产 稳定 的制 约 因 水 素 。 目前 普遍 采 用 塞棒 、 口吹氩 来 防止 水 口堵 水 塞 的 发 生 ， 长 水 口的使 用 寿命 ， 进 夹 杂 物 上 延 促 浮， 减轻 流股 对坯 壳 的 冲击 。吹 氩 流量 控 制 不合 理 或加 大吹氩量 时 ， 晶器 内 的流 场 发生 较 大 的 结 变化 ， 同时吹氩 气 泡有 可 能 被 流 股 冲 到坯 壳 的表 面或 内部 ， 造成 连铸 坯 皮 下 气 泡 或 内部 气 泡 等缺 陷 】这 为第 二类 裂纹 的 出现提供 了前 提条件 。 ，
第１ ６卷第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
宽厚 板
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Ｖｏ ． ６． ． １ １ Ｎｏ ２
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生产 实践 ・
厚 规格 低 合 金 钢板 表 面裂 纹 率 高 的原 因分析 及措 施
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裂 纹 ， 要 完 全 消 除 裂 纹 ， ｉ 含 量 需 达 到 但 Ｔ的
０． ５％ ［ １ ¨
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从 图 ４可 以看 出 ， 随着 钢板 厚度 的增加 ， 熔炼
对 各规 格 区间 Ｎ 、 ｉＡ ｓ 炼 成分 含 量 取平 ｂ Ｔ 、 ｌ熔
低合金高强度钢
低合金高强度钢低合金高强度钢high-strength low alloy steels这是一类可焊接的低碳工程结构用钢。
其含碳量通常小于0.25％，比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs或屈服强度σ0.2(30～80kgf/mm2)和屈强比σs/σb(0.65～0.95),较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较好的抗大气、海水等腐蚀能力。
其合金元素含量较低,一般在2.5％以下，在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后使用；因此这类钢能大量生产、广泛使用。
各发达工业国家的低合金高强度钢产量约占钢产量的10％（见合金钢）。
19世纪末，在低合金高强度钢发展的初期，钢种的合金设计只考虑抗拉强度。
钢中加入较高含量的Si、Mn、Ni、Cr等某一合金元素以改善某一方面的使用性能，但获得高强度的主要手段仍然依赖于较高的含碳量。
随着钢结构由铆接向焊接发展,为了提高钢的抗脆断性能,逐步向降低钢中含碳量和复合合金化的方向变化。
20世纪50年代，为节约合金元素，曾采用热处理的方法以获得强度和韧性的良好匹配。
60年代，开始了称之为微合金化和控制轧制生产的新阶段，出现了一些新的钢种。
至7 0年代，发展成熟的微珠光体钢和无珠光体钢、针状铁素体钢、超低碳贝氏体钢、热轧双相钢以及低碳马氏体钢在油气输送管线、深井油管、汽车钢板等领域中得到推广应用；预计在80年代，这些钢种在工程结构材料中将占有重要的地位。
中国于195 7年开始研制低合金高强度钢，结合中国的资源发展了Mn、Mn-V、Mn-Ti、Mn-Nb 和Mn-Mo等一系列的钢种，屈服强度为30～70kgf/mm2。
低合金高强度结构钢：是指在冶炼过程中增添一些合金元素，其总量不超过5％的钢材。
加入合金元素后钢材强度可明显提高，是钢结构构件的强度、刚度、稳定三个主要控制指标都能充分发挥，尤其在大跨度或者重负荷结构中有点更为突出，一般可比碳素结构钢节约2 0％左右用钢量。
板材分层缺陷产生原因分析
板材分层缺陷产生原因分析唐生斌(攀钢提钒炼钢厂)摘要：对板材分层缺陷的实物特征和连铸生产工艺参数进行分析，找出产生的原因和应采取的控制措施。
1 前言用户对钢材质量的要求越来越高，目前板材分层质量缺陷是用户反映较强烈，生产厂家较难消除的质量问题之一。
找出板材分层质量缺陷产生的原因，并采取有效的措施消除板材分层或将其控制在一个较低的水平，对提高板材质量非常重要。
2 板材分层缺陷产生的原因1)成分化验分析取典型分层样，在试样裂缝尾端切取小块电镜分析试样，沿板厚方向磨制抛光后，在JSM5600-LV扫描电镜下观察，发现夹缝内有明显壳层状或颗粒状物，用INCA能谱仪对其进行成分分析，含Na、Mg、Al、51、5、K、Ca、Ti、Mn、Fe、0等元素，其中51、Ca、0含量较高，不同试样元素含量略有差别。
2)连铸生产工艺宏观分析(1)分层缺陷与钢种关系图1是2001年生产的几大钢种出现分层缺陷所占比例情况。
可看出各钢种出现分层缺陷的概率几乎是均等的，也即板材分层缺陷与钢种无关。
图1 各钢种出现分层缺陷所占比例图(2)缺陷与中间罐浇铸炉次的关系2001年全年的分层缺陷炉次在中间罐次中所占比例情况见图2。
可以看出，中间罐连浇最后一炉占的比例最大约60%。
该年的平均连浇炉数为6.91炉/罐，最后一炉占14.5%，远低于出现分层缺陷炉次的中间罐最后一炉所占比例。
图2 分层缺陷炉次在中间罐炉次中所占比例3)中间罐连浇最后一炉分层质量缺陷的调查(1)浇注末期中间罐钢水临界液面高度控制原怀疑浇注末期中间罐内剩钢量太少，中间罐渣卷人结晶器内，形成铸坯夹杂，在轧制时产生分层缺陷。
为防止卷渣，要求浇注结束时，中间罐剩钢量比原来提高3-5t，但分层缺陷仍未得到有效控制。
(2)中间罐钢水温度的控制理论上分析，中间罐钢水过热度过高，造成铸坯柱状晶发达、中心偏析加大、严重时形成疏松或缩孔，轧制后可能出现分层缺陷。
但对出现分层缺陷的连铸工艺进行调查，中间罐钢水温度大多都在技术要求范围内。
论低合金_高强度结构钢的开发和利用
摘 要：低合金、高强度结构钢是支撑我国经济社会发展的主流材料之一，它的广泛应用是人类环境、资源及社会可持续发展的重要选择，对提高我国综合创新实力、增强国防能力、加快向钢铁强国转变将起着不可替代的积极作用。
低合金高强度结构钢板的合理开发和利用，促进了社会经济的自然和谐发展，更利于发挥我国品牌建设和品牌效益。
关键词：结构钢 国民经济 发展 主流1.低合金、高强钢度结构钢是经济社会发展的主流材料低合金、高强度钢结构钢的生产工艺以及材料所具有的水平，是一个国家钢铁材料水平的重要标志，在一定程度上显示了国家综合竞争实力的高低。
随着改革开放和国民的经济高速发展，我国低合金高强度结构钢得到发展迅猛，据统计，2013年我国低合金高强钢结构钢应用已经超过2530万吨，较好地满足了国家经济发展的需要。
低合金钢泛指合金含量不超过3%，比普碳钢具有更好的综合性能的钢类，有着广泛的市场前景和发展潜力。
国外的低合金钢实际上是低合金高强度钢，美国称高强度低合金钢（HSLA），可应用于国家能源开发、基础设施建设、机械制造等，也适用于较重要的钢结构，如工程机械、海洋结构、煤机、桥梁、建筑结构、军用机械装备等。
见表1。
论低合金、高强度结构钢的开发和利用崔美棠业的技术进步和结构调整，将对煤炭用钢提出新要求。
一是为提高煤矿巷道安全性，对高强度、高韧性、有一定抗冲击性的钢材需求大幅度增加。
二是由于近年来我国综合机械化采煤发展迅速，液压支架产量呈爆发性上升态势，由于大量使用了抗拉强度在70kg和80kg，甚至100kg级别的钢板，因此高强度、高性能的中厚板占据了煤炭行业用钢主导地位，需求也大幅增加。
在国家重点工程设计中，规定必须应用低合金高强度钢板和高层建筑结构钢板。
如海洋平台结构、奥运场馆、中央电视台新址结构、上海世博会，水坝电站、高层建筑等。
大型高层钢结构建筑受力复杂，要求安全可靠，能够抵抗突发灾害（如水、火、地震、风暴等）。
因此，除了有足够的屈服强度和抗拉强度外，还要求具有低的屈强比、良好的冷变形能力和高的塑性变形功，以防止在局部超载失稳的情况下发生瞬间的断裂。
高强船板拉伸试验断口分层的原因分析
・技术讨论・高强船板拉伸试验断口分层的原因分析韩 炯 高 亮(鞍山钢铁集团总公司)摘 要 高强船板拉伸试验后出现断口分层现象。
利用低倍检测、扫描电镜能谱仪和金相显微镜,对断口以及平行于拉伸方向、垂直于钢板表面的剖面进行了观察、检测和分析,指出分层现象与板厚中心偏析处的硫化物夹杂、带状组织、未轧合孔洞有关。
关键词 高强船板 分层断口 夹杂物 带状组织 中心偏析Aanalysis of Cause for Layered Fracture Occur i ngD ur i ng Ten sile Test of H igh Strength Sh ip PlateH an J i ong and Gao L iang(A n shan Iron and Steel Group Co rp .)Abstract L ayered fractu re occu rs after ten sile test of h igh strength sh i p p late .T he fractu re su rface and the secti on s paralleling to ten sile directi on and perppendicu lar to p late su rface are ob served ,detected and analyzed by m ean s of m acro -detecting ,SE M ,ED S and m etallo scope .T he resu lts show that the layered fractu re is cau sed by su lfide inclu si on s at cen tre segregati on in p late th ickness ,banded structu re and unhealed ho les du ring ro lling .Keywords H igh strength sh i p p late ,L ayered fraetu re ,Inclu si on s ,Banded structu re ,Cen tre segregati on1 前言随着国内造船业的发展,对具有优良强韧性、可焊性和高表面质量钢板的需求不断增长,对材料的要求愈加苛刻。
低合金高强钢拉伸断口分层的原因分析
低合金高强钢拉伸断口分层的原因分析
陈萌;孙乾;白莹;刘亚儒;徐延岭;吴群
【期刊名称】《山东冶金》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】针对420MPa级别低合金钢板室温横向拉伸断口出现分层现象,通过断口形貌、非金属夹杂物及金相组织观察以及扫描电镜、能谱检验等分析技术手段,对其宏观形貌、微观组织等综合分析,并对断口分层的原因及影响因素进行探讨。
结果表明,试样存在心部偏析及MnS夹杂物,割裂基体,形成应力集中区域是该试样拉伸断口分层的主要原因。
通过提高钢水的纯净度,严控钢液中的硫、磷等有害元素含量;配合连铸低过热度浇注工艺,合理控制拉坏速度,优化控轧控冷工艺,可有效减少该类缺陷发生概率。
【总页数】3页(P39-41)
【作者】陈萌;孙乾;白莹;刘亚儒;徐延岭;吴群
【作者单位】南京钢铁股份有限公司;山东钢铁股份有限公司莱芜分公司;山东金鼎集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
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S355J0欧标低合金钢拉伸断口分层的原因分析
表 ３ 显微硬 度值
成分为 Ｔ 并发现其中含有 Ｎ 合金元素 。通过能 ｉ Ｎ， ｂ 谱分析钢板心部有 Ｍ Ｓ ｎ 夹杂， 是有害性元素， ｓ 增加 冷热 裂纹 的敏 感性 ＿ ， 导 致分 层 ；Ｍｎ 杂 的界 ２易 Ｊ Ｓ夹
伸断 口分层及断 口伸长率过低的原因并提出解决措
施。
１ 断 口分 层 的 原 因分 析
１ １ 化学 成分 及性 能情 况 ．
８ｎｎ厚 ￥５ Ｊ ｌ ｌ ３５０钢板 化 学 成 分 见 表 Ｉ 。钢 板 实
测力学性能及标准要求见表 ２ 。
表 １ ￥５ Ｊ 的 主 要 成 分 （ 量 分 数 ） ３ ５０钢 质 成 Ｃ 分 ｓ ｉ Ｍ ｎ Ｐ Ｓ ％ Ｔ Ｎ、、 、 、 ｈ ｉ ｂｒｉｕ ｉ Ｃ ＮＣ Ｂ ｓ
图 ３ 钢板 １ ２ｔｔ ／ （ 为厚 度 ） 处异常组 织
莱钢 科技
２１ ０ １年 ｌ ２月
钢板 中心 的 偏 析 组 织 所 对 应 的 Ｃ Ｔ曲 线 将 移 动 ， Ｃ
在不是很高的冷却速度下心部偏析 降低 了临界冷 却速度 ，使 奥 氏体 直 接 发生 中温转 变 形 成 贝 氏 体 ，见 图 ３和 图 ４ 。 对缺 陷组织 进 一 步 放大 ， 现 中心有 微 裂 纹存 发
在， 图５ 见 。这 可 能是 由 于过 冷 奥 氏体 直 接 转 变 为
图 ４ 电镜 下的异常组织
贝 氏体 的过程 中存 在体积 膨胀 ， 导致 产 生组织 应力 ；
同时在钢板轧制冷却过程 中也存在温度应力和残余 应力 ， 这些 内应力叠加达到应力集中， 可能导致微裂
纹产 生 。
在金 相组 织上 可 以看 到试 样 中心部 位 的铁素 体