金属材料内部非金属夹杂超声检测的数值模拟

在金属材料内部夹杂物的超声检测中,如何通过检测获得的回波信号辨识夹杂物的属性和位置,一直是其重点和难点问题.通过建立包含夹杂物缺陷的二维金属板模型,采用有限元数值模拟的方法,对材料内部超声波场进行计算,获得了两种最典型的夹杂物Al₂O₃和TiN,以及二者在材料内部不同深度时的超声回波信号.研究了夹杂物类型和夹杂物深度对超声回波时域波形以及对界面波、夹杂物缺陷回波和底面回波频谱分布的影响规律.      

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。     

铸坯及板卷典型质量缺陷成因与控制技术

热轧板卷的表面质量缺陷主要是夹杂类缺陷(夹杂、气泡和翘皮)及裂纹类缺陷(纵裂纹、横裂纹和星状裂纹)等,内部质量缺陷主要是带状组织和分层现象等,其中大多数缺陷与连铸坯的质量有关。为解决连铸板坯轧制板卷过程中产生的表面及内部质量问题,在综合分析现场生产环境和样品检测结果的基础上,系统研究了铸坯及板卷典型质量缺陷的产生原因或机理,并针对性地提出了相关缺陷的控制技术。     

Q390D钢板超声波检测不合原因分析及改进

利用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对Q390D钢板超声波检测不合部位取样进行检测分析,结果表明,试样内部存在偏析、夹杂物以及裂纹等缺陷,是钢板产生缺陷回波的主要原因。通过优化转炉出钢工艺,控制钢中有害元素及气体含量,采用合理的加热制度等措施,Q390D钢板的超声检测合格率由98.25%提高到99.54%。     

DC04表面缺陷原因分析

通过化学成分分析、金相显微镜、拉伸试验机、扫描电镜及能谱仪等检测手段,对DC04表面缺陷进行了检测分析.结果表明,缺陷处有一条长约200μm的B类夹杂物,基体夹杂物超标.非金属夹杂物引起应力集中,轧制时在此处产生微裂纹,冲压形成表面缺陷.     

82A和82B高强钢疲劳性能的试验研究

对某钢厂生产的82A和82B高强钢进行了高周疲劳性能试验研究,得到了这两种钢的疲劳应力-寿命曲线(S-N曲线)及疲劳强度。用扫描电镜对试样的疲劳断口进行了观察。结果显示,对夹杂物进行变性处理后的82A钢的疲劳裂纹大多从表面缺陷处萌生,而夹杂物没有变性处理的82B钢的疲劳裂纹则从非金属夹杂物及表面缺陷处萌生,且从内部非金属夹杂物处萌生的疲劳断口呈"鱼眼"特征。讨论了非金属夹杂物对高强钢疲劳性能的影响。     

S45C齿条表面裂纹原因分析及改善措施

通过光学显微镜、扫描电镜和能谱对S45C齿条表面磁粉探伤裂纹进行分析.结果表明,S45C齿条表面裂纹是由于棒材亚表面存在长条状钙铝酸盐夹杂物引起.通过加强冶炼过程控制,控制钢水氧性,减少钙铝酸盐夹杂物产生,同时做好连铸过程塞棒曲线监控可降低S45SC齿条裂纹率.     

表检系统在冷轧板表面线性缺陷检测中的应用

保护渣缺陷、气泡缺陷、夹杂物缺陷和擦划伤缺陷是冷轧薄板表面典型的 4 种线性缺陷,由于此 4 种线性缺陷宏观形貌相似,优化前的表检系统难以对其进行准确区分,给线性缺陷的判定、溯源及工艺改进造成了极大的困难。通过大量取样分析,并对各线性缺陷的表检结果和实物形貌以及微观特征进行了对比,明确了各线性缺陷的宏观和微观形貌特征,并以此为依据优化了线性缺陷表检系统的判定规则和图库,使冷轧薄板表面线性缺陷判定的准确率由80%提高至90%。     

锻件材产生白点的原因分析

对锻钢公司生产出口材产生的白点质量异议进行分析,锻材中的白点大都是以疏松未锻合的显微空隙缺陷或密集的非金属夹杂物为核心,向基体强度弱的方向扩展的氢致裂纹缺陷。锻件材中白点的产生与其实际氢含量、内应力大小、锻件材内部的冶金质量及致密性有关。     

超声检测中钢材白点缺陷的定性定量问题

白点在某些结构钢、工具钢和轴承钢中是较为常见,并是一种危害性的缺陷。在我厂自用的冶金设备中也屡次发生由于钢材白点缺陷的原因,使传动轴、模座等另部件很快断裂;它对构件的疲劳强度影响敏感、最显著。作为一个超声检测人员有责任把有破坏性的白点缺陷检查出来,并把其分布及量的概况,提供给生产制造单位给予研究解决。由于钢材缺陷的多种性,白点分布形态及取向的多异性,在超声检测中给我们寻找,分辨和判断白点带来了一定的繁荣,迷惑和困难,但只要我们对钢材多种缺陷的特征,白点因材而异的不同分布及取向的规律摸透,充分自如运用超声固有时性和超声检测仪器参     

连铸连轧卷板边部线状缺陷的形成机制

边部线状缺陷是热轧卷板最为常见的缺陷之一,与连铸坯缺陷、轧制工艺与装备等因素有关,难以判定产生的关键工序,严重影响了热轧卷板表面质量的有效控制.为了探明其形成机制,采用扫描电镜、金相显微镜及酸洗等手段表征了某公司Q355、Q235钢热轧板的典型线状缺陷及铸坯边角部裂纹特征,结果表明:线状缺陷表面及横截面上均含有Ca、S...     

唐钢碳钢药芯焊丝用冷轧钢带分层缺陷的分析

唐钢公司生产的碳钢药芯焊丝用冷轧退火钢带偶尔出现分层“起泡”现象,对“起泡”分层钢带进行金相检测,对分层裂纹的典型部位进行扫描电镜分析,认为长条直条穿晶型夹杂物严重破坏了基体的连续性,引起钢带分层。冶炼时加强脱氧,采取全程保护浇铸,可有效减少钢带分层。     

轴承钢矩形坯内部裂纹的研究

通过扫描和能谱分析及温度场模拟对350mm×470mm轴承钢连铸坯内部裂纹进行了研究。结果表明:裂纹处存在一定的夹杂物,夹杂物主要是Al2O3、MgO及部分铝硅酸盐,其中Al2O3夹杂物较大,长度达70μm,宽度为40μm左右;夹杂物主要是由于在炉外精炼中使用了高碱度和较高Al2O3含量的渣系,生产过程中卷渣等造成的;在连铸过程中,液固两相区存在夹杂物,成为裂纹源,铸坯固液界面所承受的应力及由此产生的塑性变形超过了所允许的高温强度和临界应变值,沿夹杂物方向扩展形成裂纹。     

连铸坯横向裂纹和偏析带形成原因的分析

２０ＭｎＳｉ，２０钢和４５钢铸坯内部裂纹与偏析带相互混杂分布在柱状晶区。偏析带有较高的磷含量及ＭｎＳ夹杂。而这些ＭｎＳ夹杂在低倍酸蚀时由于选择腐蚀而造成了“裂纹”的假象，这些裂纹无法用超声进行预检。当轧制比在１５－２０时可基本消除这种缺陷。     

45号优碳圆钢开裂成因分析及改进措施

针对济源钢厂生产的45号优碳圆钢产生裂纹问题,进行了取样、检验和分析.研究发现硅酸盐类非金属夹杂物含量较多.结合工艺过程,初步探明生产该圆钢产生裂纹的原因是硅酸盐类非金属夹杂物、碳偏析、连铸过程拉速过快.在生产实践中采取了提高冶炼质量、加强顶渣检验、对相应设备进行改造等措施,使钢材的不合格率由0.68%下降到0.35%...     

40Mn2圆钢热顶锻裂纹产生原因分析

分析了不同规格40Mn2圆钢热顶锻出现开裂的现象,根据圆钢母材和热顶锻试样裂纹形貌、裂纹分布特征及裂纹贯穿情况,结合金相显微镜对金相组织、脱碳情况及夹杂物进行系统分析研究。结果表明轧制缺陷是造成圆钢热顶锻开裂的主要原因,不同轧制缺陷引起的热顶锻裂纹其宏观和微观形态表现不同,根据热顶锻裂纹形态,可以识别缺陷产生原因。     

20Mn2车桥管推方裂缺陷研究

为了探寻20Mn2车桥管在加工过程中产生推方裂缺陷的原因,借助光学显微镜、扫描也子显微镜、氧氮分析仪等测试手段,研究了推方裂的影响因素和形成机理.结果表明裂纹均出现在冷推方后的方管角部,缺陷试样氮的质量分数达70×10-6以上,在裂纹试样低倍组织中发现上贝氏体组织,裂纹处有钢中夹杂物存在.通过降低钢液增氮、提高淬火冷速以及减少钢中夹杂物,可以有效减少推方裂的产生.      

30Mn2热轧棒材表面裂纹缺陷原因分析

针对30Mn2热轧棒材表面出现裂纹缺陷的问题,取样进行了成分、性能、显微组织及能谱分析。结果表明,材料的成分及性能均符合设计要求,裂纹内存在较大的残留气泡及夹杂物,基体存在由P偏析导致的带状组织即鬼线组织,夹杂物包含保护渣成分。结晶器卷渣是导致轧材出现纵向裂纹的主要原因。通过更换保护渣及优化加入方式等,避免了30Mn2轧材表面裂纹和鬼线组织等缺陷的再次产生。     

Surface Cracks in Wire Rod Rolling

Surface defects in wire rod and bar rolling are common and well‐known to mill people. Nowadays, surface defects are not accepted on high‐alloyed steel wire rods. The steel making, casting and rolling processes give rise to defects. Also, the final handling of the wire and bar can destroy the surface. In this work, artificial V‐shaped cracks in the longitudinal direction were investigated for different reduction series. The false round‐oval series are known as a series for high quality steels and are usually better than square–oval series. Experiments confirmed that in the false round‐oval sequences a surface crack in the groove bottom may open up during rolling at the same time as its depth is reduced, which is a beneficial situation. Surface cracks found at 45° to the rolling direction, at groove “corners” and on free surfaces will be closed or reduced in depth. The closing of cracks is detrimental since the cracks usually hide rolled‐in oxides beneath the bar surface. The experiments showed that for the subsequent oval–false round sequence the visible crack at the groove bottom will be closed and become shallower. The cracks at 45° and on the free sides will also be closed, but deeper causing a serious surface defect. An FE‐analysis was carried out, explaining the experimental results. Flat oval grooves are better than round ovals and false rounds are superior to square for opening and decreasing the depth of a longitudinal crack. It is difficult to eliminate a surface defect constituting a closed crack.