Q235B钢板拉伸断口分层显微研究.pdf

南钢科技与管理
2012年第3期
Q235B钢板拉伸断口分层显微研究
李建宾陈飞楼恩明
技术质量部)
摘要:利用扫描电子显徵镜、能语仪、光学显微镋及电子探针等对比分析了Q235B钢板拉仲试验后出现分
层和不分层的两组试样,研究引起钢板拉伸分层的原因。试验结果表明:分层试样中心含有大量的MnS、SiO2
等夹杂,心部存在宽大的铁亲体条带,是导致Q235B钢板出现拉伸分层现象的主要原因。根据分析结果提出
改进措施以减少和消除此种缺陷。
关键词:Q235B钢拉伸分层夹杂带状
Microscopic Study of Tensile Fracture for Q235B Plate
Li Jianbin Chen Fei Lou Enming
( Technology Quality Department
Abstract: T'wo group samples of 235B late which occurred delamination and less delamination after tensile test are an-
alyzed by means of SEM, EDS, optical microscope and EPMA, so as to study the causes of tensile delamination. The
test result shows that a large number of inclusions such as Mns, Sio, and wide banded ferrite are found in the core of
delamination samples, which are the main causes of tensile delamination. Some improvement measures are put forward
to reduce or eliminate the defects
Key words: Q235B plate; tensile delamination; inclusion; banded ferrite
前言
了分析,并给出了改进建议。
Q235B钢属于低碳钢,在工程建设、钢结构、机
械制造等方面发挥着重要的作用,正常情况下
试验材料与试验方法
Q235B钢拉伸试验时试样产生明显的宏观塑性变
试验材料为南钢不同批次生产的20mm厚的
形,断口宏观形貌呈暗灰色纤维状,但最近有一批次Q235B钢板,经拉伸试验后有一批次试样断口靠近
钢板检验时发现拉伸试样的断口上有分层现象,而厚度中心区域出现分层且延伸率低,编号为A;另
且延伸率较低,不能满足交货条件。为了弄清楚该批次性能合格,断口为正常纤维状断口,编号为B。
批次钢板产生分层和延伸率不合格的原因,分别取两组试样钢板化学成分见表1,可以看出A钢中的
不同炉次拉伸性能不合试样与性能满足交货条件的S、P含量高于B钢,而总AI量非常低仅为0.001%。
试样进行了成分、组织、夹杂物等对比观察,综合观力学性能见表2,断口有分层的A钢强度、韧性有余,
察结果对产生拉伸断口分层、延伸率低的原因进行但延伸率不合格;断口无分层的B钢力学性能完全
2012年第3期
南钢科技与管理
满足GB/T3274-2007标准要求。
用扫描电子显微镜对两组试样断口形貌进行观
表1Q235B试样的化学成分(wt%)
察,用能谱仪对断口上的夹杂物进行成分分析,将试
状态 C Mn Si S P Ni Cr Alt磨制、抛光后,用光学显微镜进行非金属夹杂物评
号断门
级,经4%的硝酸酒精溶液腐蚀后观察试样的显微组
A分层0.170.540.220.0270.060.020.060.001织,并用电子探针分别对两组试样中心区域进行成
B正常0.160510.200.00030.020.050.0?4分线扫描,将试验结果进行对比分析。
表2Q235B钢板力学性能
编号断口状态
规格屈服强度抗拉强度延伸率冲击温度
纵向冲击功
/Mpa
/Mpa
/%
C
分层
320
19.5
20
138136129
B
正常
345
29.5
20
141152144
GB/"T3274-2007
16~40
≥225
370~500
≥26
≥27
2试验结果
对断口进行高倍观察,分层试样断口分层区域
2.1试样的断口形貌
内有大量条状和球状夹杂物,夹杂物与钢基分离形
成与主断面垂直的二次裂纹,夹杂物周围为韧窝状
用扫描电镜对两组试样断口进行观察,低倍形
断口,用能谱仪对其进行成分分析,结果显示条状夹
貌见图1,A钢试样靠近心部有明显的层状断裂特
杂物为MnS和少量SiO2,见图2a、b;正常试样断口
征,分层沿着钢板的纵向近似与板面平行分布,分层
全断面为初性断裂的韧窝状断口,且断口上无明显
两侧为正常纤维断口,见图1a;B钢试样全断面断口
夹杂,见图2
形貌呈纤维状、暗灰色,为韧性断裂特征,见图1b。
a
NS-CLS
分层试样
b
b
Mn
Fe
Mn
Fe
M
a一分层试样;b一正常试样
图1试样断口低倍SEM形貌
分层试样断口夹杂能语结果