夹杂物与钢的断裂

钢的断裂按其性质、方式和断口形貌进行分类,有脆性断裂,韧性断裂,沿晶断裂,穿晶断裂……等。与夹杂物有关的断裂多为韧性断裂。研究韧断机理,对说明夹杂物在铜的断裂过程中的行为,解释夹杂物与产生事故的原因都具有十分重要的意义。韧性断裂机理,通常用光滑试样的静拉伸断口形貌加以鉴别。若断口呈韧窝状,即     

Q345E风电钢冲击不合原因分析

Q345E风电用钢广泛应用于风力发电机组塔架的生产,由于特殊的服役环境,要求Q345E钢须具有良好的耐低温冲击韧性。采用扫描电镜和金相显微镜等手段对Q345E钢板冲击不合试样的断口形貌、夹杂物和组织等进行了检测分析。发现各试样的显微组织由珠光体和铁素体组成,无明显带状组织。Q345E钢板冲击性能不合主要是由大尺寸硅酸盐和CaO-CaS类硬质夹杂物引起。     

Q235B中厚钢板伸长率不合格原因分析

通过利用金相显微镜观察Q235B铜板伸长率不合格试样的组织、夹杂物级别,利用扫描电镜能谱议对试样断口形貌、夹杂物分布、夹杂物成分进行分析,确定造成Q235B钢板延伸率不合格主要是由于铜中夹杂物多,特别是MnS夹杂物较多且分布不均造成的。     

20MnSi热轧带肋钢筋脆断分析

20ＭｎＳｉ钢 1 50ｍｍ× 1 50ｍｍ连铸坯生产Φ2 8ｍｍ热轧带肋钢筋 ,在进行拉伸和冷弯试验过程中出现脆性断裂 ,钢材成材率下降。通过光学显微镜对其组织、非金属夹杂物进行了观察和分析 ,并借助扫描电镜、Ｘ光能谱仪进行断口微观形貌的观察及夹杂的定性、定量分析 ,为改进生产工艺提供依据。1　断口形貌观察1 .1　宏观断口材料的冷弯断口形貌如图 1 (ａ)所示 ,可看出 ,裂纹源处于试样的边缘 ,该处无规则地布满了很多圆形的白色鱼眼状凹坑。在扫描电镜下把鱼眼局部放大 1 0 0倍 ,如图 1 (ｂ)所示 ,可看出鱼眼的中心有白色的积聚物。经Ｘ能…     

Z向钢断裂原因分析

研究了影响Z向钢厚度方向性能的主要因素。利用扫描电镜对试样的金相组织和断口形貌进行分析,结果发现钢的Z向性能不合格主要由是脆硬相和夹杂物形成的裂纹源造成。通过提高钢水纯净度、控制夹杂物形态、优化加热和控轧控冷工艺,可提高钢的Z向性能。     

钢板厚度对非金属夹杂物形态尺寸,尺寸分布及延性的影响

研究了16MnR、20g、船板和A_3F等中厚钢板板厚对非金属夹杂物形态、尺寸、尺寸分布及延性的影响。用图像仪对夹杂物进行定量测定以研究夹杂物颗粒尺寸和尺寸分布随板厚的变化规律。此外还分析了板厚和夹杂物对常温冲击断口形貌及延性、冲击性能的影响。     

厚规格高层建筑用钢性能不合格原因浅析

通过直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和能谱仪等手段,分别对Q345GJB钢性能不合格试样的化学成分、金相组织、夹杂物级别以及拉伸试样断口形貌进行检测分析,并与性能合格试样进行对比,发现性能不合格Q345GJB钢中含有较多的夹杂物和较严重的带状组织,沿轧制方向分布的大量长条状硫化物夹杂成为裂纹源,带状组织降低了钢板的横向塑性,导致拉伸断口出现分层,造成试样断后延伸率不合格。采取炼钢、轧钢工艺改进措施,改善板材内部质量,最终提高性能合格率。     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

Q235B钢板冷弯性能和断后伸长率不合格原因分析

通过利用直读光谱仪检测化学成分,利用金相显微镜检测金相组织和夹杂物级别,利用扫描电镜和能谱仪对拉伸试样断口形貌进行分析,发现Q235B钢中P、S含量偏高,导致钢中带状组织加重,沿轧向分布的大量长条状硫化物夹杂成为裂纹源,降低了钢板的横向塑性,导致冷弯试样开裂,拉伸断口出现分层,呈木纹形貌断口,造成Q235B钢板冷弯性能和断后伸长率不合格。采取工艺措施,提高钢的纯净度,有效减少钢中的P、S含量,严格控制钢中的硫化物夹杂的数量和形态,有利于使Q235B钢板冷弯性能和断后伸长率指标合格。     

热处理对TC10钛合金冲击性能的影响

对TC10钛合金用不同固溶温度进行热处理,测试其冲击性能,并观察组织变化和断口形貌,研究了固溶温度对TC10钛合金冲击性能的影响。结果表明,随着固溶温度的提高,初生α相逐渐减少,当温度达到950℃后初生α相全部转化为β相,从断口形貌看,试样由韧性断裂转变为脆性断裂,冲击性能随热处理温度的提高先升高再降低,中间出现一段稳定的最高值。     

非调质钢中MnS分布对轧材横向塑性的影响

为了探究实际生产中非调质钢轧材横向塑性波动较大的原因,利用电子显微镜对比研究了连铸坯、轧材和拉伸试样断口中MnS夹杂物形貌及其演变行为,并对轧材横纵截面MnS夹杂物的尺寸、数量以及分布特征进行定量化表征,发现MnS夹杂物的分布特征是影响轧材横向塑性的关键。MnS夹杂物聚集分布,拉伸试样在受力过程中大量微裂纹在局部同时萌生,导致试样提前断裂,形成木质状的断口形貌,轧材表现出较差的横向塑性。当MnS夹杂物分布较为均匀时,拉伸试样受力相对均匀,应力集中小,轧材横向塑性较好。轧材中MnS夹杂物的分布行为主要取决于铸态下MnS夹杂物的形貌。减少铸态下II类树枝状MnS数量,是改善最终轧材横向塑性的关键。     

82B盘条拉伸试验中黑心白点断口的成因

大规格的 82B 盘条在拉伸试验中发现,力学性能差的断口均为脆性平齐断口,并且断口上总有1~2个黑心,每个黑心上均有1个白点,将这种断口称为 黑心白点断口(简称BCWPF).对常用直径(10.0、12.5、14.0 mm)的这种黑心白点断口,用体式显微镜观察宏观形貌,用电镜观察微观形貌,用能谱进行微区元素分析,对断口材料本身的组织和夹杂物进行定性定量分析,发现断口的黑心白点主要由氧化铝类和硫化物类非金属夹杂物组成,部分还有球状氧化物类和硅酸盐类夹杂物.通过使用不含铝的硅锰脱氧剂来降低氧化铝夹杂,深脱硫来降低硫化物类夹杂,夹杂物的塑性改造后,拉伸断口的黑心白点现象明显减少,盘条的力学性能得到显著提高.     

稀土改善430铁素体不锈钢冲击韧性的作用机理

 采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段,研究了微量稀土对430铁素体不锈钢在室温和低温下的横向冲击性能的影响。研究结果表明,稀土夹杂物减缓了裂纹的扩展。加稀土的试样断口为韧性撕裂,不加稀土的试样断口为解理断裂。加微量稀土的试样横向冲击性能比不加稀土的试样大幅度提高,最高提高了5倍。     

HRB500热轧带肋钢筋延伸率偏低原因分析

针对HRB500热轧带肋钢筋出现的延伸率偏低的问题,采用金相、扫描电镜能谱分析等方法,对不合格试样的宏观成分、拉伸断口形貌、夹杂物形貌、成分和金相组织进行研究。分析结果表明,夹杂物含量高、金相组织异常是引起HRB500热轧带肋钢筋延伸率偏低主要原因,可通过吹氩促进夹杂物上浮来均匀钢水成分,加强生产过程控制等措施解决该问题。     

铁素体钢中白点缺陷的检验分析

 通过金相显微镜、扫描电镜等分析方法对铁素体钢低倍检验后发现的疑似白点缺陷进行了分析判断,发现疑似白点缺陷在金相显微镜下呈锯齿状裂纹,为白点裂纹形貌特征。通过对低倍试样上断口的检验发现,低碳铁素体钢宏观断口处分布有银灰色圆形斑点,为白点缺陷特征,铁素体不锈钢宏观断口无明显白点特征,但铁素体不锈钢的疑似白点显微断口有沿晶断裂和以夹杂物为裂纹源的解理断裂两种,都具有氢脆断口特征,由此判断,两种铁素体钢中缺陷均为白点缺陷。铁素体不锈钢中的白点缺陷与常见白点断口上的浮云状、波纹状、解理羽毛、显微疏松等形貌特征有所不同,而且不同铁素体不锈钢试样上的白点缺陷断口形貌也不同,一处为沿晶断裂,一处为以夹杂物为裂纹源的解理断裂。     

Q235B钢板延伸率不合格的原因分析

通过利用金相显微镜检测夹杂物级别，利用XL-30扫描电镜能谱仪对试样断口形貌、夹杂物分布及微区成分进行分析，认为Q235B钢板在正常力学性能检验中延伸率不合格主要是由于夹杂物较多，特别是硫化物较多且分布不均造成的，生产过程中应减少夹杂偏析和内部颈缩形成。     

高压锅炉管用钢低温冲击韧性改进

对高压锅炉管用钢低温冲击韧性不稳定的原因进行分析,开展工艺试验提高钢水纯净度并对夹杂物改性,显著提高低温冲击功稳定性,得出如下结论:1)SA106C钢中多边形大颗粒夹杂物附近应力集中是引起低温冲击脆性断裂的主要原因。2)钢中多边形夹杂物数量多、密度大且20μm以上夹杂物占比高是导致低温冲击韧性不稳定的主要因素。3)经钢水纯净度及夹杂物形貌控制工艺优化之后,钢中夹杂物数量及大颗粒夹杂物比例显著减少,夹杂物形貌由多边形改性为球状,低温冲击功稳定性显著提高。     

S22053双相不锈钢低温冲击性能不合分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射仪等设备,对S22053双相不锈钢低温冲击不合试样的微观组织、断口形貌、夹杂物和两相组织含量等进行了检验分析.结果表明,大量氮化铝夹杂和较多铁素体相是引起S22053双相不锈钢钢板冲击性能不合的主要原因.     

稀土对LZ50车轴钢组织和性能影响的研究

在实验室中冶炼了添加混合稀土丝的LZ50车轴试验钢,对试验钢进行了冲击性能测试、显微组织、夹杂物形态和冲击断口形貌分析。结果表明,添加适量的稀土可以提高LZ50车轴钢的横向冲击韧性,改善夹杂物形态,细化晶粒,珠光体中渗碳体片由长条片状向短棒状或粒状的形态变化。     

Q345B钢Z向拉伸断口形貌的分析

通过对不同炉、批次Q345B钢Z向拉伸断口形貌进行分析,研究了断口形貌与塑性夹杂物级别和Z向断面收缩率（Z）之间的关系,指出在一定的硫含量条件下,塑性夹杂物级别是决定断口形貌及Z向断面收缩率的关键.