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容器钢板探伤研究

某钢厂消费的调质型容器钢板, 因应用环境比拟恶劣, 需求对温度、压力等具有很强的耐受才干, 对钢板的组织、性能央求十分高, 对探伤央求十分严厉, 央求探伤等级为标一级探伤, 在消费过程中呈现大批量探伤不合, 对产品托付构成较大影响。

1 探伤缺陷的特征

对油罐钢探伤过程中止了跟踪, 探伤缺陷呈带状、点状散布, 带状长短不一, 最长在500 mm左右, 要散布区域仍是容器钢板纵向两边及四角, 带状缺陷间隔纵向边部300~500 mm范围内。

2 实验资料

消费工艺:KR铁水脱硫→转炉冶炼→CAS精炼→LF精炼→VD精炼→连铸→下线缓冷48 h→加热→轧制→淬火→回火→探伤。

经过运用超声波探伤仪对缺陷位置中止准确定位, 对带状、点状探伤缺陷分别中止取样,  用4%的硝酸酒精溶液腐蚀, 中止相、扫描电镜剖析。

经过火析可知, 夹杂物及中心裂纹是该调质型容器钢板探伤不合的要缘由, 但钢板中心裂纹产生缘由及产生环节难以肯定。相剖析结果可知, 裂纹沿着带状组织延伸, 根本处于带状组织的中心。扫描电镜剖析可知, 裂纹中心富含硫化锰、氧化铝、氧化钙等夹杂物。夹杂物、带状组织可诱发轧后钢板产生中心裂纹,  MnS夹杂物四周并无裂纹, 所以并不是一切的夹杂物都会诱发裂纹;还有一种状况是钢坯中曾经存在裂纹, 在容器钢板 轧后冷却、淬火等过程中, 发作遗传或由于应力等缘由构成裂纹扩展, 此种裂纹面在电镜能谱下可探测到铁基体的氧化。

1 铸坯原始裂纹

铸坯在凝固过程中, 液-固相界面不时向液相推进、液-固相转换过程中的内应力及铸坯弯曲矫直力等外力共同作用到凝固界面上, 钢水过热渡过高招致的柱状晶和等轴晶比例异常, 拉速及液面动摇会招致铸坯内部组织不平均, 且液固界面接受的内应力及外力频繁动摇, 在超出临界强度和塑性的状况下, 会构成晶界之间发作开裂, 招致原始铸坯中呈现中心微裂纹, 但该微裂纹并不一定遗传到钢板中。假定在钢坯轧制过程中, 压下量不够大, 且裂纹较细小, 则轧制过程中能够完成对钢坯微裂纹的“焊合”, 假定裂纹尺寸较大, 且轧制压下量达不到“焊合”的央求, 则钢坯裂纹遗传至钢板中, 并在钢板冷却、淬火等过程中发作扩展。

扫描电镜及能谱剖析结果能够看出, 裂纹中含氧量较高, 根本构成物质为氧化铁 (Fe2O3, 铁氧化物中含氧量最高, 氧化最充沛的氧化物) 。由于钢坯在经过缓冷后, 钢坯中游离态[O] 根本释放终了, 钢板在轧后不会发作裂纹界面氧化, 所以试样的中心裂纹在铸坯中就曾经存在, 即为铸坯原始裂纹。

2钢板轧后裂纹

由于中心MnS偏析严重及氧化物夹杂级别较高, 在轧后冷却及淬火过程中, 偏析四周组织转变成贝氏体、马氏体等组织, 贝氏体、马氏体等组织的强度、塑性、韧性、热收缩比等与偏析、夹杂组织差距较大, 当部分热应力和组织应力较高时, 在偏析、夹杂与贝氏体、马氏体界面单薄部位来源、扩展。由于轧后裂纹在萌发及扩展过程中, 构成的空隙并无足够的气体特别是氧气填充, 即裂纹的空隙远远大于钢板中可能汇集到的气体体积, 所以该空隙具有一定水平的真空度, 至少是氧气含量十分低, 裂纹界面并不具备氧化的条件, 致使轧后裂纹的裂纹面普通未能氧化或氧化水平十分低。

 结论

钢板中心偏析严重、夹杂物以及中心裂纹是调质型容器钢板探伤不合的要缘由。中心裂纹的产生有两个途径, 即铸坯原始裂纹和轧制后裂纹。判别铸坯原始裂纹与钢板轧后裂纹的根据是裂纹面的氧化水平, 裂纹氧化较充沛的为铸坯原始裂纹, 未氧化或氧化水平较低的为钢板轧后裂纹。

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