36Mn2V管坯钢表面裂纹形态分析及成因探讨

36Mn2V管坯钢常用于生产石油管钢,这种材质的石油套管是石油钻探用重要器材,属裂纹敏感性钢种,容易出现表面裂纹现象。通过对轧材表面裂纹缺陷部位进行金相组织观察、扫描电镜分析,发现裂纹附近组织存在明显的脱碳现象及夹杂物和氧化物圆点,并且裂纹末端存在多条铁素体条带,结果表明连铸坯本身存在的质量缺陷是36Mn2V圆钢产生表面裂纹的主要原因。     

钢板表面裂纹成因分析

介绍了钢板表面网状裂纹的形貌特征及微观组织.以E级船板马蜂窝裂纹为例,通过分析钢板裂纹处氧化物圆点及脱碳层程度,判断钢板表面网状裂纹来源,并简述控制方法及实践结果.制定了严格的结晶器使用管理规定,同时着眼点进一步扩大至保护渣及钢水质量、热装制度等,最终彻底消除了钢板表面网状裂纹缺陷.     

弹簧钢表面裂纹氧化行为的研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机,通过高温氧化模拟试验,对弹簧钢表面裂纹在高温时的氧化行为进行了研究。试验结果表明,900℃以下时,裂纹表面氧化铁皮以Fe O为主;900℃以上时,以Fe O+Fe3O4为主;800~1 200℃区间试样裂纹周围脱碳层厚度的计算结果与实际值一致;1 100℃及以上时,试样表面裂纹周围开始形成氧化圆点,温度越高、保温时间越长、氧原子浓度越高,越容易形成氧化圆点。     

DH36热轧钢板纵向裂纹分析

钢板表面的纵向裂纹严重影响钢板表面质量和成材率.分析裂纹形成原因,消除钢板表面裂纹,有利于提高产品质量及产品竞争力.用光学显微镜和电子扫描显微镜对DH36钢板出现的表面纵裂纹进行了观察和分析,发现钢板裂纹的深度在100 μm左右,宽度小于0.5 mm.在发裂纹中出现的夹杂物主要是氧化铁,其它夹杂物类型有:纯SiO2,FeO/MnO与硅铝酸盐复合夹杂(CaO-Al2O3-SiO2,MgO-Al2O3-SiO2)夹杂物,在轧制过程中形成裂纹源,能谱仪分析结果还显示钢的基体在裂纹附近并没有出现杂质元素(Cu和As)的富集.钢板裂纹处氧化更严重,脱碳层厚度增加,以此推断裂纹应该在轧制加热前就已经出现.改善铸坯质量是消除DH36热轧钢板纵向裂纹的关键.     

A105轧材表面裂纹形成原因分析及控制措施

针对A105钢热轧棒材表面出现裂纹缺陷的问题,取样进行了成分、性能、显微组织分析。结果表明,材料的成分及性能均符合设计要求,裂纹内存在较大的脱碳层及夹杂物,确定裂纹形成原因主要为铸坯原始裂纹及内部氧化物夹杂造成。     

热轧板带中间坯料孔洞缺陷成因分析

采用微观组织分析法, 分别从裂纹附近的氧化圆点层厚度和尺度大小、金相组织、脱硅层的厚度和硅钢高温力学性能等着手,对某钢铁公司生产的W600热轧电工钢中间坯料孔洞缺陷的成因进行了一系列分析。结果表明,该类热轧电工钢中间坯料的孔洞缺陷是由于板坯堆放不当产生各种热应力作用,并使板坯表面产生微裂纹而且裂纹呈现交错分布,经后续加热工艺进一步氧化,经粗轧轧制而导致孔洞缺陷的发生。     

高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂原因分析

对12 mm厚高强钢热轧板拉伸试样表面起皮开裂缺陷进行了金相分析及工艺分析。金相分析结果表明,钢坯在加热时上下表面受热不同步,下表面脱碳严重,使轧制后的钢板形成一层均匀的全脱碳层;当受到拉伸应力作用时,表面脱碳层翘起、开裂。工艺分析结果表明,钢坯加热的保温时间是控制下表面脱碳与否的主要因素。通过测定成品热轧板断裂韧性指标得知,钢板表面脱碳层所形成的裂纹深度远小于材料失稳扩展临界值。     

钢轨底裂缺陷的检验与分析

本文通过对钢轨底裂缺陷的宏观检验和微观观察,描述底裂缺陷的特征和属性。把宏观检验和微观观察联系起来,对照分析,对裂缝中形成的氧化铁和其附近的圆点氧化物、铁锰硅酸盐以及脱碳现象进行理论解释。根据检验结果的分析,指出钢轨底裂缺陷是来源于轨坯表面裂纹。     

中碳钢冷拉棒表面缺陷分析及预防

针对某批中碳钢SWRCH45K盘条冷拉拔后表面出现裂纹、凹坑缺陷,进行了宏观形貌、金相组织、扫描电镜和能谱方面的检验和分析。结果表明,裂纹和凹坑处存在氧化物和脱碳等缺陷,说明连铸坯表面在轧制前已存在裂纹、皮下气泡或针孔,并在轧前加热中裂纹内发生氧化和脱碳,经轧制被延伸、氧化造成盘条表面线状发纹和结疤,盘条在随后拉拔过程中,总压缩率较小,遗传到冷拉棒。根据产生原因提出了有效的改进措施,改善了盘条冷拉后表面缺陷,满足了用户的使用要求。     

60Si2Mn弹簧断裂原因分析

采用金相及扫描电镜等手段分析了60Si2Mn弹簧脆性断裂的形貌特征及原因,认为原材表面缺陷和淬火裂纹是引起60Si2Mn弹簧断裂的主要原因。对脱碳层及氧化质点的分析结果表明,弹簧的裂纹来源于铸坯表面缺陷。在淬火过程中,由于工艺不当,也会使弹簧内部产生大量裂纹,形成脆性断口。     

钢板表面网状裂纹形貌特征及来源分析

为找出裂纹来源,解决钢板表面裂纹问题,对SM490A、AH32及E级船板等钢板表面的网状裂纹形貌特征进行分析,并对其周围组织进行电镜、能谱分析及金相分析,结果表明,裂纹底部除存在Fe、Ca、Al的氧化物(保护渣成分)外,还存在氧化物圆点、Cu质点;裂纹近表面一侧有明显的脱碳区,带状组织不明显,而裂纹另一侧呈现明显的带状组织形貌;裂纹周围组织中存在大量的二次氧化颗粒。认为裂纹不是在轧制过程中产生的,是铸坯中就存在。通过制定严格的结晶器使用管理规定,改善保护渣及钢水质量、热装制度等,彻底消除了该类缺陷。     

FeMnAlC TWIP钢加热过程中的氧化行为GD-OES研究

摘要：以成分（质量分数）为Fe-16%Mn-1.5%Al-0.6%C-0.11%Cr的TWIP钢为研究对象，采用模拟试验研究了加热过程中的氧化行为，使用GD-OES分析了加热温度和加热气氛中O2含量对表面元素深度分布的影响。结果表明，当TWIP钢在N2-0.05%（体积分数）O2的气氛中加热至550~700℃时，表面会形成Fe-Mn氧化层，次表层会形成贫锰层、脱碳层及内氧化层，各层厚度随加热温度升高而增大。在氧化性气氛中加热时，Al元素优先在次表层形成内氧化，少量的Cr元素在氧化层/基体界面上形成外氧化，表面氧化层中基本不含Al和Cr。当加热温度为650℃时，气氛中O2体积分数在0.025%~0.2%之间变化对氧化层厚度影响较小，均可获得厚度介于400~500nm的氧化层。由此可见，为获得TWIP钢合适的预氧化层厚度，同时减少预氧化层/基板界面位置的氧化物，直火加热出口温度控制比空燃比控制更重要。     

GD-OES study on oxidation behavior of FeMnAlC TWIP steel sheets during heating

The oxidation behavior of Fe-16%Mn-1.5%Al-0.6%C-0.11%Cr TWIP steel sheet during heating process was studied by simulation experiments. The effects of heating temperature and O2 content in heating atmosphere on the depth distribution of surface elements were analyzed by GD-OES. When TWIP steel sheet is heated to 550-700℃ in the atmosphere of N2-0.05 vol%O2, an oxide layer composed of Fe, Mn and O covers the surface, a Mn depleted zone, a decarburized zone and an internal oxidation zone will be formed in the subsurface layer. The thicknesses of the oxide layer and the subsurface zones increase with heating temperature increasing. When being heated in an oxidizing atmosphere, Al preferentially forms internal oxidation in the subsurface layer, and a small amount of Cr forms external oxidation at the oxide layer/matrix interface. The surface oxide layer basically contains no Al and Cr. When the heating temperature is 650℃, the change of O2 volume fraction in the atmosphere between 0.025%-0.20% has little effect on the thickness of the oxide layer, and the oxide layer with a thickness of 400-500nm can be obtained. In order to obtain the appropriate thickness of the pre oxide layer of TWIP steel and reduce the oxide at the interface between the pre oxide layer and matrix interface, the temperature control of the direct fire heating outlet is more important than the air-fuel ratio control.     

SWRCH35K钢盘条冷镦开裂分析与工艺改进

釆用光学显微镜对SWRCH35K钢冷徵开裂样品和Φ12 mm热轧盘条进行高倍检验。分析表明,冷镦开裂原因为热轧盘条表面存在完全脱碳层,导致强度下降,致使表层基体受冷锹成型过程中应力作用产生开裂。 通过将钢坯加热温度从原1000 ~1 150 °C降至950 - 1 050°C 空燃比控制在0.4-0. 6,总加热时间由原95 ~ 212 min降至95 - 158 min,有效消除了 SWRCH35K钢热轧盘条的完全脱碳层,避免了螺栓、螺母的冷镦开裂。     

Q245R酸洗钢板表面裂纹成因浅析

运用金相显微镜、扫描电镜等手段,对济钢为某冷冻机厂提供的8 mm厚Q245R酸洗钢板进行显微组织分析.结果表明,钢板表面裂纹周边有轻微脱碳现象,裂纹处主要为碎裂的铁氧化产物,在裂纹内部发现Si、Ca、Mg的氧化物.由于同时存在脱碳和氧化质点,可知此类裂纹源于连铸坯表面纵向裂纹,酸洗工艺导致裂纹扩展.     

Q355热轧板山峰状表面裂纹形貌特征和形成原因

为了减少Q355热轧厚板的山峰状表面裂纹,通过酸洗、金相组织观察和夹杂物分析,讨论了裂纹的形貌特征和形成原因。结果发现,山峰状裂纹顶部主要为大尺寸的外来夹杂物,裂纹侧面的夹杂物主要为Al₂O₃,裂纹皮下均为铁氧化物,夹杂物分布有明显的位置特征。山峰状裂纹周围存在大面积异常组织,且仅位于裂纹1侧。结论认为,山峰状裂纹出现的根本原因是外来夹杂物。在连铸坯表面就已经出现微裂纹缺陷,轧制过程中,裂纹1侧向轧制(RD)方向快速变形,1侧的皮下组织被拉伸至表面,形成仅位于1侧的表面异常组织。裂纹表面的两端沿RD上的Al₂O₃夹杂物扩展,最终形成以外来夹杂物为顶部、以Al₂O₃为两侧的山峰状裂纹。裂纹皮下经过两个不同的氧化过程,形成FeO-Fe₂O₃-Fe的分布特征。     

CCSD36船板钢表面裂纹分析

通过分析铸坯裂纹,探讨了CCSD36钢产生表面裂纹的原因。研究结果表明：CCSD36钢表面裂纹主要是由板坯的原始裂纹遗传而来,它起源于结晶器内,经二冷和轧制后使其扩展延伸。在高温下,因裂纹两侧形成了部分氧化层使其在轧制中难以焊合。在裂纹内部及其周围存在大量的高熔点低塑性的钙铝酸盐、硅酸盐等夹杂,其含量严重偏离正常状态。当这类夹杂被表面层和氧化层＂捕获＂,受轧制力作用时导致表层开裂,使裂纹在铸坯凝固及轧制中进一步扩展或形成新的裂纹。     

压力容器用钢初轧生产工艺研究与控制

在压力容器用钢生产过程中,初轧工艺是一个关键控制过程。对成品缺陷分析后发现,初轧是裂纹出现的源头工序,初轧板坯表面存在两类典型裂纹缺陷,两者形成的机理不同。通过机理研究和对现场跟踪分析,找出了初轧板坯表面裂纹缺陷产生的主要影响因素,并针对性地制定了降低钢锭装炉温度、优化加热模型、采用轻压下规程轧制、修改火焰清理模式等工艺改进措施,这些措施实施后钢坯表面质量显著改善,成品合格率提高10%左右。     

Static and Fatigue Behavior of Thick Pultruded GFRP Plates with Surface Damage

Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bridge decks suffering frequent cyclic loading of heavy wheels require relatively thick pultruded composites. To examine the behavior of 12 mm thick pultruded GFRP plates containing surface layers and to study the influence of surface damage, which may be present on such decks, static and fatigue tensile tests were carried out. Severe indentation yielded not only visible damage, but also an invisible damage in the unidirectional layer. Loss of cross section area due to both damages affected the static ultimate loads. Fatigue cracks were found around higher stress concentrations on the surface layer as early as approximately 10% of the total fatigue life. These initial cracks, however, barely affected the fatigue life because delamination of the surface layers prevented the cracks from propagating. The invisible shear crack due to indentation barely affected the fatigue life since earlier splitting between initially damaged and undamaged fibers mitigated the crack propagation.