摘要：對鋼材而言，表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結(jié)疤、氧化皮等，內(nèi)部缺陷包括縮孔、氣泡、白點(diǎn)、嚴(yán)重的疏松和偏析等。在鋼材的加工中很大程度上都受這些缺陷的影響，并且鋼材的性能與壽命也直接由這些缺陷決定，不允許出現(xiàn)這些缺陷這已經(jīng)在鋼材材料標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定。但是實(shí)際中，鋼材缺陷是非常常見的，因此就需要對其進(jìn)行分析和解決。本文主要針對軋鋼廠生產(chǎn)的1E2890鋼材表面存在裂紋進(jìn)行分析。主要通過宏觀觀察、化學(xué)成分分析以及金相組織觀察進(jìn)行試驗分析。
　　關(guān)鍵詞：熱軋鋼材；表面；裂紋
　　前言
　　鋼材表面缺陷檢測工作原理是:當(dāng)軋后的熱鋼坯或鋼材通過有高頗電流的導(dǎo)電線圈時，在鋼件表面上就會集中流動感應(yīng)電流，從而提高了鋼件表面溫度。如果鋼件有表面缺陷，電流流過時必定會環(huán)繞障礙表面，這樣升高了缺陷處的溫度，且程度很大。把此處溫度記錄下來，且必須采用極敏感的紅外掃描儀來進(jìn)行，然后把結(jié)果向快速信號處理器中輸送，此時鋼件表面缺陷的具體位置就會被自動打上標(biāo)志。本文就只對鋼材表面缺陷之一的裂紋進(jìn)行分析，對如何發(fā)現(xiàn)鋼材表面裂紋不再進(jìn)行闡述。
　　1．檢驗
　　1.1宏觀觀察
　　宏觀觀察有缺陷的鋼材試料，在鋼材表面上有黃色油漆標(biāo)識，就是缺陷具體的位置。鋼材外表面的缺陷為一條沿軋制方向分布的裂紋，在整個試料的全長中都有裂紋存在。在試料的一端具有明顯的修磨痕跡，此處仍具有裂紋。
　　
　　（a）試料表面未修磨處的裂紋形貌（b）試料表面修磨處的裂紋形貌
　　圖1試料表面宏觀形貌
　　1.2化學(xué)成分分析
　　表1為化學(xué)成分分析結(jié)果，由表1可以看出，對于1E2892鋼材的技術(shù)要求，該鋼材的化學(xué)成分是符合要求的。
　　表1化學(xué)成分分析結(jié)果（%）

　　1．3金相組織觀察
　　用2%硝酸酒精溶液侵蝕試樣，并且對其進(jìn)行觀察時采用金相顯微鏡。試樣的金相組織主要是為鐵素體加珠光體組織。在裂紋兩側(cè)具有脫碳層，并且較為明顯，而且在局部地方還存在全脫碳層，與剛才外表面非缺陷處的脫碳相比，裂紋兩側(cè)的脫碳更為嚴(yán)重。
　　
　�。╝）裂紋開口處形貌（b）裂紋末梢形貌
　　圖2腐蝕后裂紋處顯微形貌
　　2.討論
　　上述研究表明，產(chǎn)生表面裂紋的鋼材的化學(xué)成分與該鋼材的技術(shù)要求相符。冶煉夾雜并沒有在裂紋的縫隙和兩側(cè)發(fā)現(xiàn)，只發(fā)現(xiàn)了氧化產(chǎn)物。塊狀氧化產(chǎn)物主要為氧化鐵以及少量的Cr的氧化物，F(xiàn)e、Mn、Si、Cr的混合氧化物就是所謂的點(diǎn)狀氧化產(chǎn)物。一般情況下，在一定溫度下，與空氣相接觸的鋼材表面產(chǎn)生一層養(yǎng)化膜，氧化膜分布從外到內(nèi)依次為O2/Fe2O3/Fe3O4/FeO/Fe。Fe2O3在570℃以上將會發(fā)生逐級分解，F(xiàn)e2O3首先分解為Fe3O4，然后Fe3O4分解為FeO。而且內(nèi)氧化在一定的溫度范圍內(nèi)也可發(fā)生。發(fā)生內(nèi)氧化時，其氧化所需的氧由FeO的分解提供。試樣表面附有氧并溶入鋼中，內(nèi)氧化發(fā)生的臨界條件是氧的活動達(dá)到某一合金元素被內(nèi)氧化所需要的臨界活動，內(nèi)氧化發(fā)生后形成內(nèi)氧化物。
　　在此鋼材表面裂紋的位置不僅有氧化鐵存在，而且還有內(nèi)氧化的氧化產(chǎn)物存在，則表明在成材之前，鋼材經(jīng)過了高溫加熱。經(jīng)腐蝕后裂紋附近具有較明顯的脫碳現(xiàn)象。由此可知，在已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的連鑄坯經(jīng)高溫加熱軋制棒材形成了鋼材表面裂紋。
　　3.結(jié)語
　　由上述的分析可知，該鋼材的表面裂紋產(chǎn)生的原因主要是連鑄坯表面裂紋所引起的。那么為了防止鋼材的表面裂紋的產(chǎn)生，應(yīng)該從防止連鑄坯表面裂紋開始入手。減少連鑄坯表面的裂紋就需加強(qiáng)連鑄工藝的控制，對連鑄坯進(jìn)行檢驗，在軋制之前就對連鑄坯上的小的缺陷進(jìn)行修磨；如果連鑄坯上的缺陷較大，那么在軋制之前就直接報廢。
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