中厚板超声波探伤不合格成因调查及对策分析
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第３９卷 第５期 ２ Ｏ Ｏ ４ 年５月
钢铁
ＩＲＯＮ ＡＮＤ ＳＴＥＥＬ
Ｖ０１．３９，Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２００４
中厚板超声波探伤不合格成因调查及对策分析
何宇明 朱 斌 宋晓菊 陈文满 安昌遐
（重庆钢铁股份有限公司炼钢厂，重庆４０００８４）
摘要对连铸板坯轧制中厚板后出现超声波探伤不合格的钢板进行取样，通过对试样进行低倍、高倍、刨削、ｚ向
探伤工艺为人工一水耦合一单（双）晶直探头一 按ＪＢ４７３０一９４标准进行探伤，按产品不同分一、二级 合格。 ２．１机理研究 ２．１．１ 中厚板超声波探伤缺陷表观状态
超声波探伤时钢板内部严重的缺陷阻碍超声波 的行进形成伤波，被判为超声波探伤不合格。超声波 探伤发现的缺陷在钢板上呈片状、点状、线状等多种 形式。同一炉次钢板所做拉力检验，拉力断口部分异 常（数值合格，但杯锥形中有层状裂纹）［１．２｜。
Ｆｉｇ．２
图２凸起的鼓泡照片 Ｆ１ａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｏｐｐｉｎｇ
图１ 中心偏析带的显微裂纹照片 Ｆｉｇ．１ Ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ
（２）刨削加工 任取３个炉号探伤有缺陷的钢板试样用刨床平 行轧制面逐层刨削（ｏ．５～ｏ．８ ｍｍ／层）检查，刨削到 接近钢板厚度中心时，试样上出现数个逐渐凸起的 鼓泡，如图２所示。 （３）拉力断口、ｚ向断口、钢板横向剪口形貌 伴随着钢板超探不合格率的增加，发现钢板拉 力断口分层、钢板横向剪切断口分层也明显上升。超 声波探伤不合格炉号的拉力断口中心可看到分层及 裂纹。对超声波探伤不合格炉号所取试样低倍酸洗 后取样，试样经过高温淬火沿钢板厚度方向剖开，从 宏观断口上可看到部分试样上有大小不等的银白色 斑点。部分试样断口呈灰色，未发现白斑，夹杂物较 多；部分试样断口部位有夹杂物，能谱分析夹杂物类 型主要为Ａ１。Ｏ。，其次为ＣａＯ。对钢板剪口分层的高 倍分析可知，分层深度一般在ｏ．９～１．１ｍｍ，基本
ｌ前言 重庆钢铁股份有限公司生产的部分中厚板需要
经过超声波探伤检验，超声波探伤合格率时有波动。 特别是２００１年５～９月超声波探伤合格率逐月下 降，９月仅为７９．３％。通过减少原材料向钢水的增 氢，加强夹杂物控制，１０月以后生产的连铸板坯轧 制成的中厚板超声波探伤合格率从５～１０月的整张 合格率７４．５％，综合合格率８６．２％，提高到１１～ １２月的整张合格率９０．２％，综合合格率９６．ｏ％。 ２００１年探伤６０９４９．５ ｔ，整张合格率８１．７％，综合 合格率９０．４％。２００２年通过对超声波探伤不合格 钢板和拉力异常试样的进一步研究，发现气体含量 高仍然是超声波探伤不合格的主要原因；同时发现 即使钢中气体含量不高，板坯中心偏析严重也会造 成探伤不合格。通过对气体、中心偏析的严格控
统计结果表明，板坯断面越大，钢中氢越不易析 出，超声波探伤合格率越低；经过ＬＦ和未经过ＬＦ 工艺生产的钢比较，因ＬＦ使用大量含水分高的原 材料在高温的还原气氛下向钢水增氢，中厚板超声
３．４控制中心偏析程度 严格控制铸机开口度，提高“恒速浇铸”率，发现
铸坯红坯断面及硫印异常及时检修铸机，杜绝Ａ级 中心偏析。 ３．５促使钢中［Ｈ］的向外扩散
３．３中间包涂料的水分控制 中间包涂料氧化钙含量较高，烘烤效果将影响
其向钢水增氢的程度，取消熟石灰的配入，加强中间 包涂料的烘烤，取得了良好效果。中间包涂料水分分 析结果如表４所示。
表４连铸机中间包涂料水分分析结果 Ｔａｂｌｅ ４ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｕｎｄｉｓｈ ｃｏａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ
（１）按连铸坯断面不同分析结果如表１所示。 （２）按精炼工艺不同分析结果如表２所示。 （３）按钢包状况不同分析结果如表３所示。 表ｌ不同断面板坯轧制钢板超声波探伤不合格情况
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｌａｂ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐｌａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
综合以上检验结果分析可知，重钢中厚板超声 波探伤不合格的主要原因是钢中的［Ｈ］相对较高， 遇铸坯堆放时间不足或轧后钢板冷却较快氢来不及 析出，板坯中心偏析严重及轧后钢板冷却较快产生 马氏体或粒状贝氏体时，［Ｈ］在中心偏析区的非金 属夹杂物等处析出Ｈ。，并且与该区域中形成的马氏 体或粒状贝氏体内的组织应力共同作用，严重时将 导致钢板中心偏析部位产生发纹。若钢中存在严重 的夹杂物也会导致超声波探伤不合格。 ２．２数据统计分析
ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃａｓｔ ｓｌａｂ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏＵｅｄ ｔｏｏ。
ＫＥＹ ＷｏＲＤＳ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅ期 —————————————————————————————何———宇——明——等——：——！—厚———堡——璺——苎——鳖——堡———望——至——全——塑——璺一—里—一一塑奎墨翌竺坌塑
：兰！二一
２．１．２研究方法 对钢水气体含量进行分析，对超声波探伤不合
格部位取钢板试样进行低倍、逐层刨削、高倍、ｚ向 淬火剖开、电镜等检验。 ２．１．３取样分析
保证铸坯４８ ｈ堆冷，加强钢中［Ｈ］的向外扩 散。
（下转第３７页）
万方数据
第５期
宋强等：基于图象处理的棒材自动计数技术
４结论 现阶段我国钢铁企业主要采用光电管和人工两
种方式实现棒材的在线计数。但两种方式都有各自 无法克服的缺点。光电管易老化，其灵敏度受外界影 响较大，而且光电管无法解决重叠棒材的计数问题； 人工计数方式受人为因素影Ⅱ向较大，很难保证计数 结果的准确性。
ｄｉｓｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ａｒｅ ｈｉｇｈ［Ｈ］ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ １ｉｑｕｉｄ ｓｔｅｅｌ，ｈｉｇｈ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｌａｂ． Ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ［Ｈ］，ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ［Ｈ］ｐｉｃｋ—ｕｐ ｉｎ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ，ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｏｗ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｓｌａｂ ｐｉｌｅｓ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ［Ｈ］
限制易吸潮原料如合成渣、ＬＦ用埋弧渣等的用 量，淘汰钢水净化剂；过了有效期和水分超标的渣料 坚决报废。加强部分合金的烘烤，限制ＬＦ用合金的 加入量。优化ＬＦ脱氧和造渣工艺，优化ＬＦ处理过 程的氩气流量控制；加强终点控制，保证节奏合格， 保证软吹氩时间，充分发挥其脱硫和去除夹杂物的 能力，减少处理过程中合金和渣料的加入量，达到既 能去除钢中杂质，又不至于造成钢水大幅度增氢。保 证钢包状况，确保底吹氩正常，减少气体、夹杂物污 染。
表２ ２４０ ｍｍ×１ ４００ ｍｍ断面板坯不同精炼工艺 生产的铸坯钢板超声波探伤不合格情况
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐＩａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
表３ ２４０ ｍｍ×１４００ ｍｍ断面不同钢包状况生产的铸坯 钢板超声波探伤不合格情况
收到修改稿日期：２００３一０９—２ｌ 联系人：何宇明。高级工程师，ｈｅ—ｙｕｍｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
制，探伤合格率得到恢复，拉力分层和剪口分层也得 到较好控制。２００２年中厚板超声波探伤 ５５ ８７８．４７ ｔ，整张合格率８６．３％，综合合格率 ９３．６％。２００３年１～６月中厚板超声波探伤 ３９ ４４０．０７５ ｔ，整张合格率９１．５％，综合合格率 ９７．１％。 ２影响探伤合格的机理研究及成因分析
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ ｄｉｓｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒＶｅｄ ｍａｃｒｏ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａＵｙ， ｂｙ ｃｈｏｐｐｉｎｇ， ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ２ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅ ｇａｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔｅｅｌ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ
剖开、电镜检验以及对钢水进行气体分析，找出了引起超声波探伤不合格的主要原因是钢中的氢含量偏高，铸坯中
心偏析严重和夹杂物较多。其对策是控制原材料水分，减少炼钢、精炼、连铸过程增氢，延长板坯堆冷时间，促进氢
的扩散，控制铸坯中心偏析程度，减少钢中夹杂物。
关键词超声波探伤 中心偏析夹杂物
中图法分类号ＴＦ７７７．１
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｌａｄｌｅ ８ｔａｔｕｓ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐｌａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
波探伤合格率更低；钢包状态越差，向钢中增氢和夹 杂物的机率更高，超声波探伤合格率更低。 ３超声波探伤不合格预防对策措施分析 ３．１原材料质量控制
由于目前重钢尚无ＲＨ或ＶＤ等真空设备，要 控制原辅料水分，只有控制原材料的生产过程。通过 控制原辅料生产用生石灰等原料的存放时间，保证 其新鲜程度。其次是控制原辅料出厂至使用的时间， 在重庆这种空气相对湿度较高（夏天湿度常在８０％ 左右）的环境中，控制易吸潮原料的存放时间显得尤 为重要。制定合成渣、精炼渣、ＬＦ用埋弧渣从石灰 生产和渣料的加工开始的时间节点控制规定。开发 出原辅料８００℃全水含量分析工艺作为生产过程控 制参考。 ３．２精炼过程工艺优化
文献标识码Ａ
ＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩｏＮ ｏＮ ＤＩＳＱＵＡＬＩＦＩＣＡＴＩｏＮ ｏＦ ＳＴＥＥＬ ＰＬＡＴＥ
ＨＥ Ｙｕｍｉｎｇ，ＺＨＵ Ｂｉｎ，ＳＯＮＧ Ｘｉａｏｊｕ，ＣＨＥＮ Ｗｅｎｍａｎ，ＡＮ Ｃｈａｎｇｘｉａ
（Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｗｏｒｋｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００８４）
（５）气体含量 在结晶器取气体样分析钢中氢含量，第一次１３ 个试样，分析结果是［Ｈ］（１～８）×１０一，平均３．４６× １０一，≥４×１０＿６的试样为７个，说明钢中氢含量较 高。第二次１１个试样，分析结果为［Ｈ］（４～ｌｏ）ｘ １０一，平均６．３６×１０一，说明钢中氢含量很高。
万方数据
钢铁
第３９卷
图３ ２向浮云状断口的电镜照片
Ｆｉｇ．３ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｐｈｏｔｏ ｏｆ ｃｌｏｕｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｉｎ ２ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
上是沿钢板的中心偏析带分层。 （４）２向断口的电镜分析 经过对２向断口的电镜形貌分析和能谱微区成
分分析，正常区域大部分为准解理断口、解理断口、 韧窝断口，少数韧窝中可见Ｍｎｓ夹杂和富铌颗粒状 夹杂。白色区域为准解理断口、解理断口、浮云状断 口和少量的冰糖状断口，图３为ｚ向浮云状断口的 电镜照片。断口中的深灰色区域夹杂物较多，主要为 颗粒状的ＡｌｚＯ。，其次为ＣａＯ，说明此区域为夹杂物 富集区。电镜能谱分析表明，在连铸板坯轧制中厚板 后中心偏析部位由于Ｃ、Ｍｎ和杂质元素的偏析，局 部形成的马氏体、贝氏体组织及某些夹杂物，在应力 的作用下试样中的氢在该部位的析出导致该区域成 为白色斑点。
（１）低倍酸洗、高倍检验 对超声波探伤不合格部位的热轧或正火态钢板 取样，试祥酸洗后发现钢板厚度中心均有较连续的 裂纹或严重的中心偏析。在４炉钢板已作过低倍酸 洗的试样上取８个金相试样进行分析，试样组织大 部分均为Ｆ＋Ｐ，其中中心偏析带存在Ｍ和Ｂ（粒）， 偏析带中还有显微裂纹沿Ｍ扩展。２个炉号试样的 夹杂物级别为Ａ３．５～４．ｏ，级别较高的硫化物夹杂 均分布在中心偏析处，其中１条长约ｏ．８ ｍｍ。中心 偏析带的显微裂纹如图１所示。
钢铁
ＩＲＯＮ ＡＮＤ ＳＴＥＥＬ
Ｖ０１．３９，Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２００４
中厚板超声波探伤不合格成因调查及对策分析
何宇明 朱 斌 宋晓菊 陈文满 安昌遐
（重庆钢铁股份有限公司炼钢厂，重庆４０００８４）
摘要对连铸板坯轧制中厚板后出现超声波探伤不合格的钢板进行取样，通过对试样进行低倍、高倍、刨削、ｚ向
探伤工艺为人工一水耦合一单（双）晶直探头一 按ＪＢ４７３０一９４标准进行探伤，按产品不同分一、二级 合格。 ２．１机理研究 ２．１．１ 中厚板超声波探伤缺陷表观状态
超声波探伤时钢板内部严重的缺陷阻碍超声波 的行进形成伤波，被判为超声波探伤不合格。超声波 探伤发现的缺陷在钢板上呈片状、点状、线状等多种 形式。同一炉次钢板所做拉力检验，拉力断口部分异 常（数值合格，但杯锥形中有层状裂纹）［１．２｜。
Ｆｉｇ．２
图２凸起的鼓泡照片 Ｆ１ａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｃｈｏｐｐｉｎｇ
图１ 中心偏析带的显微裂纹照片 Ｆｉｇ．１ Ｍｉｃｒｏｃｒａｃｋ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ
（２）刨削加工 任取３个炉号探伤有缺陷的钢板试样用刨床平 行轧制面逐层刨削（ｏ．５～ｏ．８ ｍｍ／层）检查，刨削到 接近钢板厚度中心时，试样上出现数个逐渐凸起的 鼓泡，如图２所示。 （３）拉力断口、ｚ向断口、钢板横向剪口形貌 伴随着钢板超探不合格率的增加，发现钢板拉 力断口分层、钢板横向剪切断口分层也明显上升。超 声波探伤不合格炉号的拉力断口中心可看到分层及 裂纹。对超声波探伤不合格炉号所取试样低倍酸洗 后取样，试样经过高温淬火沿钢板厚度方向剖开，从 宏观断口上可看到部分试样上有大小不等的银白色 斑点。部分试样断口呈灰色，未发现白斑，夹杂物较 多；部分试样断口部位有夹杂物，能谱分析夹杂物类 型主要为Ａ１。Ｏ。，其次为ＣａＯ。对钢板剪口分层的高 倍分析可知，分层深度一般在ｏ．９～１．１ｍｍ，基本
ｌ前言 重庆钢铁股份有限公司生产的部分中厚板需要
经过超声波探伤检验，超声波探伤合格率时有波动。 特别是２００１年５～９月超声波探伤合格率逐月下 降，９月仅为７９．３％。通过减少原材料向钢水的增 氢，加强夹杂物控制，１０月以后生产的连铸板坯轧 制成的中厚板超声波探伤合格率从５～１０月的整张 合格率７４．５％，综合合格率８６．２％，提高到１１～ １２月的整张合格率９０．２％，综合合格率９６．ｏ％。 ２００１年探伤６０９４９．５ ｔ，整张合格率８１．７％，综合 合格率９０．４％。２００２年通过对超声波探伤不合格 钢板和拉力异常试样的进一步研究，发现气体含量 高仍然是超声波探伤不合格的主要原因；同时发现 即使钢中气体含量不高，板坯中心偏析严重也会造 成探伤不合格。通过对气体、中心偏析的严格控
统计结果表明，板坯断面越大，钢中氢越不易析 出，超声波探伤合格率越低；经过ＬＦ和未经过ＬＦ 工艺生产的钢比较，因ＬＦ使用大量含水分高的原 材料在高温的还原气氛下向钢水增氢，中厚板超声
３．４控制中心偏析程度 严格控制铸机开口度，提高“恒速浇铸”率，发现
铸坯红坯断面及硫印异常及时检修铸机，杜绝Ａ级 中心偏析。 ３．５促使钢中［Ｈ］的向外扩散
３．３中间包涂料的水分控制 中间包涂料氧化钙含量较高，烘烤效果将影响
其向钢水增氢的程度，取消熟石灰的配入，加强中间 包涂料的烘烤，取得了良好效果。中间包涂料水分分 析结果如表４所示。
表４连铸机中间包涂料水分分析结果 Ｔａｂｌｅ ４ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｕｎｄｉｓｈ ｃｏａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ
（１）按连铸坯断面不同分析结果如表１所示。 （２）按精炼工艺不同分析结果如表２所示。 （３）按钢包状况不同分析结果如表３所示。 表ｌ不同断面板坯轧制钢板超声波探伤不合格情况
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｌａｂ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐｌａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
综合以上检验结果分析可知，重钢中厚板超声 波探伤不合格的主要原因是钢中的［Ｈ］相对较高， 遇铸坯堆放时间不足或轧后钢板冷却较快氢来不及 析出，板坯中心偏析严重及轧后钢板冷却较快产生 马氏体或粒状贝氏体时，［Ｈ］在中心偏析区的非金 属夹杂物等处析出Ｈ。，并且与该区域中形成的马氏 体或粒状贝氏体内的组织应力共同作用，严重时将 导致钢板中心偏析部位产生发纹。若钢中存在严重 的夹杂物也会导致超声波探伤不合格。 ２．２数据统计分析
ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｃａｓｔ ｓｌａｂ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏＵｅｄ ｔｏｏ。
ＫＥＹ ＷｏＲＤＳ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅ期 —————————————————————————————何———宇——明——等——：——！—厚———堡——璺——苎——鳖——堡———望——至——全——塑——璺一—里—一一塑奎墨翌竺坌塑
：兰！二一
２．１．２研究方法 对钢水气体含量进行分析，对超声波探伤不合
格部位取钢板试样进行低倍、逐层刨削、高倍、ｚ向 淬火剖开、电镜等检验。 ２．１．３取样分析
保证铸坯４８ ｈ堆冷，加强钢中［Ｈ］的向外扩 散。
（下转第３７页）
万方数据
第５期
宋强等：基于图象处理的棒材自动计数技术
４结论 现阶段我国钢铁企业主要采用光电管和人工两
种方式实现棒材的在线计数。但两种方式都有各自 无法克服的缺点。光电管易老化，其灵敏度受外界影 响较大，而且光电管无法解决重叠棒材的计数问题； 人工计数方式受人为因素影Ⅱ向较大，很难保证计数 结果的准确性。
ｄｉｓｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ａｒｅ ｈｉｇｈ［Ｈ］ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ １ｉｑｕｉｄ ｓｔｅｅｌ，ｈｉｇｈ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｌａｂ． Ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ［Ｈ］，ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ［Ｈ］ｐｉｃｋ—ｕｐ ｉｎ ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ，ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｏｗ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｓｌａｂ ｐｉｌｅｓ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ［Ｈ］
限制易吸潮原料如合成渣、ＬＦ用埋弧渣等的用 量，淘汰钢水净化剂；过了有效期和水分超标的渣料 坚决报废。加强部分合金的烘烤，限制ＬＦ用合金的 加入量。优化ＬＦ脱氧和造渣工艺，优化ＬＦ处理过 程的氩气流量控制；加强终点控制，保证节奏合格， 保证软吹氩时间，充分发挥其脱硫和去除夹杂物的 能力，减少处理过程中合金和渣料的加入量，达到既 能去除钢中杂质，又不至于造成钢水大幅度增氢。保 证钢包状况，确保底吹氩正常，减少气体、夹杂物污 染。
表２ ２４０ ｍｍ×１ ４００ ｍｍ断面板坯不同精炼工艺 生产的铸坯钢板超声波探伤不合格情况
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐＩａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
表３ ２４０ ｍｍ×１４００ ｍｍ断面不同钢包状况生产的铸坯 钢板超声波探伤不合格情况
收到修改稿日期：２００３一０９—２ｌ 联系人：何宇明。高级工程师，ｈｅ—ｙｕｍｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
制，探伤合格率得到恢复，拉力分层和剪口分层也得 到较好控制。２００２年中厚板超声波探伤 ５５ ８７８．４７ ｔ，整张合格率８６．３％，综合合格率 ９３．６％。２００３年１～６月中厚板超声波探伤 ３９ ４４０．０７５ ｔ，整张合格率９１．５％，综合合格率 ９７．１％。 ２影响探伤合格的机理研究及成因分析
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅｓ ｄｉｓｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒＶｅｄ ｍａｃｒｏ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａＵｙ， ｂｙ ｃｈｏｐｐｉｎｇ， ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ２ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅ ｇａｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｓｔｅｅｌ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ
剖开、电镜检验以及对钢水进行气体分析，找出了引起超声波探伤不合格的主要原因是钢中的氢含量偏高，铸坯中
心偏析严重和夹杂物较多。其对策是控制原材料水分，减少炼钢、精炼、连铸过程增氢，延长板坯堆冷时间，促进氢
的扩散，控制铸坯中心偏析程度，减少钢中夹杂物。
关键词超声波探伤 中心偏析夹杂物
中图法分类号ＴＦ７７７．１
Ｔａｂｌｅ ３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｌａｄｌｅ ８ｔａｔｕｓ ｏｎ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｐｌａｔｅ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
波探伤合格率更低；钢包状态越差，向钢中增氢和夹 杂物的机率更高，超声波探伤合格率更低。 ３超声波探伤不合格预防对策措施分析 ３．１原材料质量控制
由于目前重钢尚无ＲＨ或ＶＤ等真空设备，要 控制原辅料水分，只有控制原材料的生产过程。通过 控制原辅料生产用生石灰等原料的存放时间，保证 其新鲜程度。其次是控制原辅料出厂至使用的时间， 在重庆这种空气相对湿度较高（夏天湿度常在８０％ 左右）的环境中，控制易吸潮原料的存放时间显得尤 为重要。制定合成渣、精炼渣、ＬＦ用埋弧渣从石灰 生产和渣料的加工开始的时间节点控制规定。开发 出原辅料８００℃全水含量分析工艺作为生产过程控 制参考。 ３．２精炼过程工艺优化
文献标识码Ａ
ＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩｏＮ ｏＮ ＤＩＳＱＵＡＬＩＦＩＣＡＴＩｏＮ ｏＦ ＳＴＥＥＬ ＰＬＡＴＥ
ＨＥ Ｙｕｍｉｎｇ，ＺＨＵ Ｂｉｎ，ＳＯＮＧ Ｘｉａｏｊｕ，ＣＨＥＮ Ｗｅｎｍａｎ，ＡＮ Ｃｈａｎｇｘｉａ
（Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇ Ｗｏｒｋｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００８４）
（５）气体含量 在结晶器取气体样分析钢中氢含量，第一次１３ 个试样，分析结果是［Ｈ］（１～８）×１０一，平均３．４６× １０一，≥４×１０＿６的试样为７个，说明钢中氢含量较 高。第二次１１个试样，分析结果为［Ｈ］（４～ｌｏ）ｘ １０一，平均６．３６×１０一，说明钢中氢含量很高。
万方数据
钢铁
第３９卷
图３ ２向浮云状断口的电镜照片
Ｆｉｇ．３ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｐｈｏｔｏ ｏｆ ｃｌｏｕｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｉｎ ２ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
上是沿钢板的中心偏析带分层。 （４）２向断口的电镜分析 经过对２向断口的电镜形貌分析和能谱微区成
分分析，正常区域大部分为准解理断口、解理断口、 韧窝断口，少数韧窝中可见Ｍｎｓ夹杂和富铌颗粒状 夹杂。白色区域为准解理断口、解理断口、浮云状断 口和少量的冰糖状断口，图３为ｚ向浮云状断口的 电镜照片。断口中的深灰色区域夹杂物较多，主要为 颗粒状的ＡｌｚＯ。，其次为ＣａＯ，说明此区域为夹杂物 富集区。电镜能谱分析表明，在连铸板坯轧制中厚板 后中心偏析部位由于Ｃ、Ｍｎ和杂质元素的偏析，局 部形成的马氏体、贝氏体组织及某些夹杂物，在应力 的作用下试样中的氢在该部位的析出导致该区域成 为白色斑点。
（１）低倍酸洗、高倍检验 对超声波探伤不合格部位的热轧或正火态钢板 取样，试祥酸洗后发现钢板厚度中心均有较连续的 裂纹或严重的中心偏析。在４炉钢板已作过低倍酸 洗的试样上取８个金相试样进行分析，试样组织大 部分均为Ｆ＋Ｐ，其中中心偏析带存在Ｍ和Ｂ（粒）， 偏析带中还有显微裂纹沿Ｍ扩展。２个炉号试样的 夹杂物级别为Ａ３．５～４．ｏ，级别较高的硫化物夹杂 均分布在中心偏析处，其中１条长约ｏ．８ ｍｍ。中心 偏析带的显微裂纹如图１所示。