Q355B钢折弯开裂原因分析及控制措施

Q355B钢折弯开裂原因分析及控制措施

徐韬，郭 鹏，丁 寅

新疆八一钢铁有限公司，新疆 乌鲁木齐 830022

摘要：本文针对八钢公司生产的厚度大于10mm的Q355B热轧卷在折弯过程中出现裂纹的问题，通过对缺陷卷取试样进行金相和电镜扫描分析，造成Q355B钢折弯开裂的主要原因是保护渣在结晶器液面波动大和捞渣条过程卷入钢水，被连铸坯壳捕捉到没有来得及上浮凝固到铸坯中，经轧制遗留在热轧卷中，在后续客户使用过程中开裂。并制定了控制结晶器液面波动范围和规范捞取保护渣条的措施可防止保护渣卷入铸坯。

关键词：Q355B；折弯裂纹；保护渣

1 前言

Q355B 钢是一种低合金结构钢，经常广泛应用于汽车、建筑、管线和压力容器等领域。该钢是新疆八一钢铁公司的一种最常规产品，轧制厚度小于10mm的产品基本没有裂纹缺陷，轧制厚度大于10mm产品在使用过程中偶尔出现折弯处开裂现象。给客户带来了不必要的麻烦，给企业带来了不少经济损失。钢板折弯开裂通常是铸坯有内部质量问题、夹杂物超标和钢板组织异常等原因造成^[1-3]，为了分析清楚准确原因，本文对钢板缺陷部位取样进行了分析，根据金相分析和成分分析结果制定了控制措施。

2 试验过程

2.1 宏观检测

热轧Q355B钢制作200mm*200mm方矩管时在弯曲变形处开裂，宏观观察裂纹在弯角处沿长度方向断续分布，厚度方向未贯穿，宏观形貌见图1。

图1 试样宏观形貌

2.2 金相检验

在弯管两侧取与裂纹相交截面进行取样，磨抛后制备成金相试样，在金相显微镜下观察缺陷横截面的抛光态形貌。截面上有数个裂纹状缺陷，抛光后缺陷尖端附近、缺陷边缘附近有黑褐色夹杂物，对该试样浸湿后，裂纹状缺陷处未见明显脱碳，组织为铁素体+珠光体+贝氏体+少量魏氏组织，见图2、图3、图4所示。

图2 试样夹杂物照片（100X） 图3 4%硝酸酒精溶液浸蚀后试样照片（100X）

图4 试样组织照片（500X）

2.3 扫描电镜分析

使用扫描电镜和能谱进行分析，这些黑褐色物质主要含有O、Na、K、S、Ca、Fe等元素，这些成分元素和结晶器保护渣的成分相近，推断是保护渣的卷入，详细情况见表1和图5。

表1 高温氧化物成分

图5 试样能谱图

3 原因分析和控制措施

3.1 原因分析

经宏观、金相、电镜检测分析，Q355B钢折弯开裂的主要原因是保护渣因结晶器液面波动大和捞渣条过程卷入钢水，被连铸坯壳捕捉到没有来得及上浮凝固到铸坯中，经轧制遗留在热轧卷中，在后续客户使用成型过程中开裂。

3.2 控制措施

（1）控制结晶器液面波动范围≤10mm。每次开机前对结晶器液面控制系统进行标定，检查中间包塞棒机构、液面控制传感器、驱动器和冷却水是否正常，保证开机后液面控制系统运行正常。

（2）规范保护渣条的捞取作业活动。每炉钢检查一次保护渣渣条情况，若有大渣条需要捞取时，先将拉速降低到1.2m/min，再用专用捞渣棒将渣条轻轻挑到保护渣表面，最后用铲子将渣条铲除，防止保护渣条掉入钢水中。

4 术语

（1）本次Q355B钢折弯开裂的主要原因是保护渣因结晶器液面波动大或捞渣条过程卷入钢水，被连铸坯壳捕捉到没有来得及上浮凝固到铸坯中，经轧制遗留在热轧卷中，在后续客户使用成型过程中开裂。

（2）制定控制结晶器液面波动范围和规范捞取保护渣条的措施可防止保护渣卷入铸坯，提高铸坯的内部质量。

参考文献

[1] 王志军，王树胜．Q345B钢冷弯开裂原因分析与改进措施[J]．山西冶金，2012，138(4)：59-60．

[2] 刘远岩，曾贤良．Q345B 折弯开裂的原因及控制[J]．涟钢科技与管理，2018，(3)：17-20．

[3] 付长亮．Q355B 钢板折弯开裂原因分析及改进[J]．天津冶金，2019，(4)：39-41．

徐韬，男，本科学历，工程师，主要从事钢铁冶金工作。