S355J2+N探伤不合分析

2014-04-22张尔康

科技视界 2014年23期

张尔康

（济南钢铁集团有限公司，山东济南 250100）

0 前言

某厂在生产40mm 规格的欧标S355J2+N 钢板过程中，出现部分探伤不合，探伤等级为美标ASTM A578 LEVEL B。为提高钢板探伤合格率，采用生产工艺追溯、夹杂物、金相显微组织等手段对正火状态的S355J2+N 探伤不合进行分析，并提出了改进措施。

1 生产工艺分析

厚规格S355J2+N 生产工艺为：KR→转炉冶炼→CAS→LF→VD→连铸→板坯加热→轧制→矫直→正火→切割→标记→检验→入库。对钢板生产工艺过程进行追溯分析：

1.1 冶炼工艺流程

1.1.1 铁水条件

对于有探伤要求的钢种，某厂内控要求冶炼用铁水中磷、硫分别不大于0.12%和0.06%。经查询探伤不合的S355J2+N 炉号冶炼所用铁水，其磷含量为0.106%、硫含量为0.0044%，均符合要求。

1.1.2 CAS、LF、VD 工序

探伤不合炉号的CAS 吹氩时间11min、VD 保压时间15’22min，VD 软吹时间12min。CAS 和VD 吹氩时间较长，保证夹杂物上浮，VD保真空时间也较为合理。但因定氢仪损坏，冶炼过程中氢含量无法测定。

1.1.3 连铸工序

经查询探伤不合炉号的中包温度1523-1525℃，过热度11～13℃；拉速0.8m/min 恒速，处于较为合理的范围内。

1.1.4 铸坯低倍质量经查询探伤不合炉号生产时铸机的低倍质量：中心偏析C 类0.5、中心疏松0.5 级，无中间裂纹，处于较为合理的范围内。

1.1.5 熔炼成分

探伤不合炉号的熔炼成分为：C 含量0.17%，Si 含量0.29%，Mn 含量1.49%，P 含量0.021%，S 含量0.011%，五大元素及其余元素含量均符合标准要求，但S 含量相对而言偏高。

1.2 轧制工艺流程

1.2.1 加热时间

探伤不合钢板的加热炉均热温度为1240℃，加热时间5h08min，无明显异常。

1.2.2 轧制工艺

重点查询了探伤不合钢板的精轧工艺参数，精轧开轧温度控制在902℃，终轧温度控制在857℃，处于内控要求范围内，无明显异常。

2 金相分析

根据超声波探伤的波形，缺陷存在于钢板厚度1/2 处及1/4 处。

在钢板的在1/2 处及1/4 处分别取样金相分析，有缺陷部位和无缺陷部位均取样观察。

对钢板厚度1/2 处进行观察，超声波探伤显示有缺陷部位存在2.0mm 长的微裂纹，无缺陷的厚度1/2 处部位则无微裂纹。

对钢板厚度1/4 处存在的缺陷进行金相观察，钢板厚度1/4 处探伤有缺陷部位存在超大型B 类夹杂物，观察到的夹杂物最大长度达到了1.6mm。而合格部位的1/4 厚度处虽然也存在B 类夹杂物，但观察到的B 类夹杂物最大长度只有0.3mm。

3 结论及改进措施

3.1 分析及结论

缺陷位于钢板边部一侧，为条带状的小缺陷，从钢板的头部到尾部都有，根据超声波探伤的波形，缺陷存在于钢板厚度1/2 处及1/4处。一般认为钢板中心偏析对探伤不合影响较大，中心偏析严重的，可造成中心组织延伸率低或者硬度偏高，使铸坯中心的原始缺陷在轧制过程中无法得到补救而在成品中暴露出来，导致最终产品探伤不合。中心偏析较轻的，可以通过后续的正火热处理工艺进行改善，从而提高探伤合格率。但本次S355J2+N 钢板正火前探伤及正火后探伤结果差别不大，初步排除偏析对探伤不合的影响。

通过上述分析及金相分析，钢板中存在的微裂纹是探伤不合的主要原因，夹杂物也存在一定影响。