q235钢板折弯开裂，q235b 钢板

摘要：采用目视观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜、能谱分析等方法对中厚Q235B钢板弯曲裂纹产生的原因进行分析，结果发现存在气泡。 Q235B中厚钢板裂纹。裂纹扩展和扩展过程中会发生严重的偏析和硫化物偏析。在冷弯过程中的应力作用下，Q235B钢板表面附近的气泡位置首先形成裂纹源。裂纹随后沿着偏析区和硫化物的伸长方向扩展，最终导致钢板弯曲和开裂。

关键词： 弯曲裂纹、气泡、成分偏析、能带结构、夹杂物

CLC 分类号：TB31；TG115.2 文档识别码：B 产品编号：1001-4012(2023)04-0054-03

Q235B钢板是主要钢结构材料之一，广泛应用于桥梁、船舶、汽车等领域。 Q235B钢中厚板是基础材料，其拉伸和弯曲性能在用户使用和加工中非常重要。 Q235B中厚钢板塑性较强，在使用厚度为8毫米的Q235B中厚钢板时，观察到其纵向发生弯曲并出现裂纹。一种分析裂纹原因并防止此类问题再次发生的方法。

1 理化测试

1.1 目视观察

图1为中厚Q235B钢板垂直弯曲裂纹的宏观形貌。从图1可以看出，钢板弯曲时，外弧面出现裂纹，拉应力增大，裂纹向内扩展，导致板厚1/4的位置。肉眼观察1/4板厚位置。

1.2 化学成分分析

表1为采用直读光谱仪对中厚Q235B钢板垂直弯曲裂纹和非弯曲正向部位取样的化学成分分析结果。从表1可以看出，钢板的化学成分符合技术要求。

1.3 金相检验、扫描电镜及能谱分析

从与裂纹方向垂直和平行的方向采集样品，用光学显微镜观察样品的组织和夹杂物，结果如图2所示。图2显示，裂纹部分的缺陷从板面延伸至板厚的1/4，并且裂纹继续沿平行于板面的相反方向延伸。附近的小裂缝开口较宽，没有扩大的趋势，因此可以清楚地观察到一个看起来像是皮下气泡的圆孔。

图3为中厚Q235B钢板弯曲裂纹位置纵截面，用光学显微镜观察试样经4%硝酸-乙醇溶液腐蚀后的结果。缺陷区域未观察到明显的氧化现象。钢板1/4厚度处有明显偏析，有长铁素体条带和大量浅灰色条带及粒状夹杂物。

使用扫描电子显微镜和能谱仪分析偏析区内的浅灰色条带和颗粒物。结果如图4所示。从图4中我们可以看出，处的浅灰色长条就是硫化锰。

2 综合分析

中厚Q235B钢板表面附近有一个大致呈椭圆形的孔洞，且孔洞缺陷似乎延伸到钢板内部，底部边缘可能呈圆形、钝角。发现钢板表面下方的孔洞缺陷为皮下气泡。钢板内部的气泡是连铸坯在轧制前产生的内部气泡，由：脱氧产生的CO气泡、氩气气泡、含有H、O元素的气泡三种原因引起。结合现场工艺控制条件，可以去除因脱氧不良而产生的CO气泡，同时连铸过程中添加的原材料和辅助材料的水分含量在要求的范围内，不留痕迹. 没有剩菜。由于孔缺陷中几乎没有氧化并且不存在氧化物，因此可以去除氧气泡。氢在固态钢中的溶解度很小，轧制钢板中出现的缺陷主要是白点和层状断裂，氢气泡由于不以孔洞形式存在于钢板表面附近而被去除。对比现场工艺和参数，确定钢板连铸制造过程中氩气流不稳定，皮下气泡为氩气气泡。连铸板坯加热过程中，靠近板坯表面的氩气气泡被释放出来，而在轧制过程中，部分内部气泡被释放出来，剩余的气泡留在钢板表面附近，被在钢板表面形成的马苏。钢板表面形成皮下气泡。钢板弯曲时，气泡因表面拉应力而膨胀并暴露在钢板表面，并因压应力的作用而在钢板中产生裂纹。

Q235B钢板1/4厚度处存在严重偏析区，长铁素体区析出大量硫化锰夹杂物。这是由于连铸过程中电磁搅拌参数控制不合理造成的。原板坯中的合金元素未完全扩散，导致成分偏析[1]。硫化物偏析常常伴随着结构偏析，并存在于偏析区。硫化锰系夹杂物具有良好的热塑性，在轧制过程中，夹杂物沿钢板轧制方向延伸形成带状，其中铁素体优先长大成核形成铁，基体会剥落，带状严重会发生。这种带状结构导致钢板内部1/4厚度位置显微硬度分布不均匀，在弯曲应力过程中钢板两相接头处出现应力集中，导致出现裂纹。同时，由于硫化锰夹杂物的存在，基体的连续性被破坏[2]。硫化锰夹杂物与金属基体的热膨胀系数不同，钢板轧制后冷却后，它们之间就会有间隙。由于外部弯曲力的作用，硫化锰夹杂物与金属母材[3]之间的间隙进一步扩大，在钢板内部1/4厚度的位置产生裂纹。当钢板弯曲变形时，钢板表面的气泡破裂并向内部扩散，与钢板厚度1/4的裂纹相连，引起弯曲、开裂。

3 结论与建议

中厚Q235B钢板表面附近存在皮下气泡，即氩气气泡，由于弯曲时的应力，表面出现裂纹。 Q235B中厚钢板在1/4板厚处偏析严重，带状组织上沉积有硫化锰夹杂物，在弯曲应力过程中，裂纹与表面缺陷连接并穿透表面，产生弯曲裂纹。铁盘子。

为有效解决这一问题，建议对现场生产流程进行以下改进：

(1)连铸过程中，严格控制工艺参数，保证氩气流量稳定，保证吹氩质量，保证氩气完全悬浮在中间包内。

(2)连铸过程中，控制电磁搅拌参数，有效消除合金元素偏析，保证铸坯内部成分均匀。

第：章

[1] 董凤奎， 李相龙， 王银国等. Q345B钢板弯曲裂纹原因分析[J]. 江西冶金， 2015, 35(6):11-13.

[2]唐海芳，王宝，郑翠君，等，Q345R钢板断裂后延伸率不合格原因分析[J]，理化检验（物理卷），2016，52（4）:287-290。

[3] 卢先辉， 马鄂. Q345B中厚板裂纹形成原因分析[J]. 河北冶金， 2015(7):23-25,46.

文章来源材料与测试网期刊文章理化测试-物理第59卷第4期（pp:54-56）