山东冠州spcc边裂缺陷检测(定稿)受力不均
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山东冠州spcc边裂缺陷检测(定稿)受力不均
唐山国丰钢铁有限公司 试样检测分析
报告
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河北理工大学
2010年12月
委托单位
试样名称
测试项目 唐山国丰钢铁集团有限公司 SPCC冷轧钢板 山东冠州SPCC边裂缺陷检测报告 报告编号 送样日期 报告日期 2010-2-01
2010-12-01 2010-12-04 检验方法:
2010年12月1日唐山国丰钢铁有限公司送来1块待检测钢样，本批试样为山东冠州SPCC边裂缺陷试样，来样未注明批次号，板面上标有“山东冠州SPCC”字样，宏观照片见图1。
1、来样观察:通过对来样的宏观观察分析可以看到，在试件边部存在边裂缺陷，在边裂缺陷末端有一亮线与边裂缺陷相接，垂直于轧向，向基体延伸，长度小于0.5cm呈直线分布(见图1)，带钢上下表面缺陷表现形式相同。
2、取样:在冷轧钢板的缺陷明显部位取三个10mm×10mm试样，并标号为试样1，试样2，试样3。
3、超声波清洗:将制作好的试样用酒精擦拭干净，并用超声波进行清洗。
4、电镜扫描:对清洗干净的试样的表面进行扫描电镜及能谱检——————————————————————————————————————
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测以及金相检测。
分析:
1、 试样制备与分析方法
试样的宏观形貌及取样位置如图:
图1 试样取样位置
2、电镜分析
使用S-4800型场发射扫描电子显微镜，在放大倍数为20-80万倍，分辨率为50μA的条件下结合X射线能谱仪进行分析定量确定缺陷表面成分。
试样1在电镜下缺陷处形貌如下图
图2 试样1缺陷处的25X电镜照片 图3 试样1缺陷处的200X电镜照片
图4 试样1缺陷处的500X电镜照片 图5 试样1缺陷处的1000X电镜照片
图6 1试样测试点1扫描电镜照片及能谱分析
表1 试样1测试点1的成分分析
图7 试样1测试点2扫描电镜照片及能谱分析
表2 试样1测试点2的成分分析
图8 试样1测试点3扫描电镜照片及能谱分析
表3 试样1测试点3的成分分析
Weight %
Atom %
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Compound %
O-K 30.84S O-K 60.60 0.00
S-K 1.06 S-K 1.04 SO3 2.65
Ca-K 0.17 Ca-K 0.13 CaO 0.23
Fe-K 67.93 Fe-K 38.23 Fe2O3 97.12
3、试样2(缺陷位置)和试样3(无缺陷位置)金相检验结果 :
图9 试样2 100X金相照片 (边裂缺陷部位)
图10 试样2 金相照片100X (边裂缺陷部位)
图11 试样3 金相照片100X(基体无缺陷部位)
4、检验结果:
1)采用能谱仪对缺陷表面进行微区分析，发现缺陷部位主要元
素为Fe，缺陷处未发现其他明显夹杂元素成分见(图6-8)，故此缺
陷不是由夹杂物引起的。
2)边裂起源部位无高温氧化物，说明该边裂缺陷不是在高温状
态下形成的，而是在低温状态下形成的(图1-8)。
3)通过冷轧板缺陷试样的宏观形貌分析，未发现明显氧化膜特
征，在缺陷部位未发现明显氧元素，构不成氧化亚铁及氧化铁，故此
缺陷应为在冷轧工序产生的该缺陷。
4)由试样2图9和图10(缺陷位置)的金相照片与试样3图11
(无缺陷部位)金相照片对比可知，试样3晶粒明显较试样2晶粒大，
在边裂缺陷部位出现明显细小晶粒带，且在细小晶粒带处，晶粒无明
显随轧向变形趋势，不具有明显的流线特征，故判定，该区域组织塑
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性韧性明显小于无缺陷部位，造成边部拉裂状态。
5、产生原因分析:
边部与中心部位最大的区别在于热轧后冷却时，边部比中部冷却速度快，边部晶粒比中部晶粒细小，较粗大的晶粒屈服强度低首先屈服，细小的晶粒屈服强度高后屈服，整体屈服后二者的变形量不相同，如下图所示。
由此造成冷轧时在边部和中心部位出现了变形不均匀，屈服强度高的边部变形量小，屈服强度低的中部变形量大，边部受拉应力。不均匀程度随着轧制道次的增加累积，随着冷轧总压下率的增加而增加，当冷轧总压下率大到一定程度时，变形不均匀会形成明显的拉内应力，对钢塑性构成破坏，造成边裂。
在边裂缺陷末端有一亮线与边裂缺陷相接，垂直于轧向，向基体延伸，长度小于0.5cm呈直线分布，该缺陷的表现是由于在冷轧生产过程中，边裂的产生是钢卷边裂部位先变薄后断裂形成的。钢卷边裂部位是由于在张力作用下边裂部位产生应力集中厚度变薄，在变形过程中发生急剧变形，进而产生边裂。在亮线部位厚度已经变薄，是钢板还未断裂的表现形式，此部位已产生应力集中，形成亮线缺陷，与边裂变部位连接。
6、整改建议:
对整条轧线造成边部急冷，组织不均的影响因素进行排查，重点检查部分为:
1)认真排查热轧线侧喷水嘴的角度和工作状态，避免带钢边部——————————————————————————————————————
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急冷。
2)检察层流冷却装置横向冷却的均匀性，避免边部急冷，造成
组织不均。
制表:宋进英
签发: 宋进英 签发日期: 2010年 12月5日
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浙公网安备 33021202002483