Q345R鋼板斷后伸長率不合格的原因

鋼板的斷后伸長率是反映鋼材塑性的重要性能指標,生產中Q345R鋼板有時會連續出現斷后伸長率不合格的現象,導致鋼板合格率降低。分析其原因有三:

1、帶狀組織——尤其是較寬的貝氏體硬組織帶

帶狀組織是在連鑄坯加熱時,合金元素和硫等雜質元素的擴散系數較低,均勻化比較困難,使得偏析存在而產生。嚴重的中心偏析以及軋制后鋼板冷卻速率較快,導致奧氏體直接發生中溫轉變,產生了塑性較差的貝氏體組織。

由于Q345R鋼板貝氏體組織帶與周圍鐵素體組織抗塑性變形能力差異大,塑性較差的貝氏體組織將阻礙鐵素體的變形而產生應力集中。在拉伸應力的作用下貝氏體組織帶處的變形首先達到臨界變形量,導致裂紋萌生,隨著應力的增加裂紋逐漸擴展、聚合直至斷裂,最終形成宏觀可見的斷口分層現象。這種通過裂紋擴展使材料斷裂的方式,斷裂前材料的總變形量小,因此導致拉伸斷后伸長率不合格。

2、魏氏組織

鋼中魏氏組織是在軋制過程中因過高的加熱溫度、在一定的冷卻速率范圍內所產生。魏氏組織對鋼材的力學性能不利,原因是珠光體基體上分布的針狀鐵素體,不但切割了基體組織,并且如同楔形物造成應力集中,形成裂紋核心,并沿鐵素體擴展,使鋼材的塑性和沖擊韌度降低。不合格鋼板全厚度組織差別較大,并且靠近下表面出現魏氏組織是造成鋼板斷后伸長率不合格的另一個原因。

3、硫化物夾雜

鋼中非金屬夾雜物破壞了鋼基體的連續性,造成應力集中,嚴重時產生內部裂紋,并在一定條件下加速裂紋的擴展,且斷裂往往是從條狀夾雜物與基體界面處產生的顯微裂紋處開始,所以較多大尺寸夾雜物的存在也會降低材料的塑性,對鋼板的斷后伸長率產生一定的影響。

一般通過優化連鑄工藝參數,采取有效的動態輕壓下技術、合理的二冷制度和過熱度等措施,可減輕鑄坯中心偏析。合理控制軋制工藝參數,通過增加初軋階段單道次變形率以及總壓下率,增強變形滲透,破碎鑄坯原有的粗大柱狀晶或枝晶,改善心部組織、完善冷卻制度,提高鋼板組織的均勻性。

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