45钢裂纹分析

合集下载

45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策

45钢淬火后出现表面裂纹原因分析及对策毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【摘要】针对公司45钢淬火后出现表面裂纹的现象,通过金相组织和热处理后的应力分析,确定制件表面存在脱碳层是导致淬火开裂的主要原因.从产生脱碳的环节进行查找,通过热处理前机加工余量去除的控制,结合热处理加热方式和防氧化的措施,成功解决了这一问题.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】表面裂纹;热处理应力;脱碳【作者】毛喆;李亚龙;刘建悟;王洲【作者单位】保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空精密机械有限公司热表厂,河北保定 071000;保定向阳航空机械有限公司理化计量中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TG174.44我公司的45钢制件在淬火后经常出现表面肉眼可见的裂纹，经磁粉探伤后，裂纹显现裂纹深度一度在0.5 mm左右，个别达到1 mm，超出了制件后期的加工余量，导致制件报废。

这类问题主要出现在板材制件上，并且板材厚度在5～15mm范围内都存在。

因此，分析裂纹产生原因及制定相应措施成为了我们思考的问题。

1 制件加工流程简介加工流程为：供料→正火→铣加工板材上下两面→淬火、回火→后续加工。

工序说明：1)材料为热轧退火状态；2)公司没有盐浴炉，正火和淬火均采用箱式电阻炉。

供应板材单边的余量比最终制件的尺寸大1.5 mm左右；3)正火是为了细化晶粒，防止后期淬火产生贯穿性裂纹。

同时提高制件硬度，便于铣加工；4)铣加工要求正火后板材的上下表面各去除1 mm；5)热处理淬火前，制件单面余量有0.5 mm；6)正火和淬火温度都为840±10 ℃，保温时间也相同，正火采用空冷，淬火采用水-油分级淬火。

2 金相组织分析原材料投入生产前，均按GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定》进行了夹杂物分析，均符合要求。

45钢

45号钢在加工过程中往往伴随着缺陷的发生，其中裂纹尤为突出。

对试样分析为：
1、抛光态下观察裂纹形貌，裂纹从表面向试样内部扩展，深浅不一，裂纹宽度较宽，尖端较圆钝，裂纹周围没有其它类型夹杂物聚集。

据以上分析，试样表面肉眼可见的裂纹是由非金属夹杂物或显微疏松引起的。

2、对裂纹试样观察，发现试样中存在较多尺寸较大的夹杂物，最大的长约100μm左右，还有部分显微疏松缺陷，裂纹附近区域大夹杂物相对更多。

能谱分析结果表明这些夹杂物主要为硅酸盐类及氧化物。

3、低倍组织可清晰看到在截面上有大量针孔和中心疏松。

针孔和中心疏松是由于非金属夹杂物及气体夹杂所致。

4、对比裂纹和拉速的关系，发现连铸过程拉速过快铸坯冷却组织出现部分碳偏析，导致裂纹。

综上分析最终导致优碳圆钢裂纹的主要原因有：硅酸盐类非金属夹杂物、碳偏析、连铸拉速过快。

为了防止裂纹产生，应采取的措施为：
1、提高冶炼质量，采用挡渣出钢，严格控制冶炼浇注过程中炉渣及耐火材料进入钢液中，去除钢中的杂质，使成分和组织均匀，减轻或消除钢的脆性，提高韧性和塑性。

2、选用高黏度、低结晶温度、快熔速等合理化性能指标的保护渣，适时取样化验以保证炉渣理化指标合格，可以减少铸坯表面裂纹。

3、连铸机实现连铸过程全保护浇注、同时适当降低拉速;严格控制连铸机扇形段的对弧情况，防止吸气;连铸机二冷配水要精确控制，保证水质，保证喷淋管、喷嘴等设备正常运行。

45钢矩形连铸坯中心裂纹的分析和控制

钢厂矩形连铸机的弧型半径为９ｍ，晶器长结度９０ｍ二冷区共分４段，０ｍ；足辊段长４５ｍ二１ｍ、
冷一段长１６ｍ、５ｍ二冷二段长２４９０ｍｍ、３二冷三段
定义中心裂纹平均级别＝样中心裂纹级别总和／试试样个数。１１钢水成分的影响．
级以上中心裂纹发生率由原来的２．ｌ２４％降低到０５％。．１关键词４５钢１０ｍ２０ｍｌ矩形连铸坯６ｍ× ０ｉｌ［ｎ／Ｓ二次冷却Ｍ］［］
ＡｎａｙｉｎｎｒｌｏｎｅａｋｆＲｅｔｎｕａｌｔｌｓｓａｄＣｏｔｏｎＣｅｔｒＣｒｃｓｏｃａｇｌｒＢｉｅｌ
ＡｓｒｃＴｅｅｅｔｆＰ，［］Ｍｎ／ｓｎｒｃｓｆｃｒｉｌｄｎｐｒｅｔｇｅｒｅｏｌｕｄｏｅｔｂｔｔｈｆｃｏ［］ｓ，［］［］ａｄｐｏｅｓａｔｓｎｕｉｇｓｅａｎｇｆｉｉｎｃｎｅａｆｏｃｕｈｉｄｅｑｒ
Ｍａｅｉｌｎｅ４ＣＳｅｌ１０ｍ × ０ｅｔｎｕｒｉｅ，ｆｎ｝ｆ，ｅｏｄｒｏｌｇｔａｄｘ５ｔ，６ｍ２０ｍｍＲｃｇｌｌｔｒＩｅａａＢｌＭ／ＳｆＳｃ金与生态工程学院，北京１０８）００３
摘要统计分析了［］［］［ｎ／Ｓ和钢水过热度等工艺因素对钢厂４Ｐ、Ｓ、Ｍ］［］５钢（．４～．０）６ｎ × ０４％０５％１０ｔｉｏ

Q345B中厚钢板表面裂纹原因分析

摘要Βιβλιοθήκη 通过板坯表面酸洗、钢板表面抛丸、氮氧分析、扫描电镜能谱仪和金相显微镜等手段，对唐钢所生
产Ｑ３４５Ｂ中厚钢板的表面裂纹处进行观察、检测，研究了热装板坯在轧制过程中产生表面裂纹的原因和机理。同时还进行了板坯热装、温装、冷装对比试验。结果表明，含铝低合金钢板由于板坯热装温度处于第三低温脆
ｃｏｍｐｌｅｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍａｕｓｔｅｎｉｔｅｔｏｆｅｒｒｉｔｅｄｕｉｒｎｇｃｏｏｌｉｎｇｄｕｅｔｏｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｓｌｂａｈｏｔｃｈａｒｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａ —
ＡｂｓｔｒａｃｔＢｙｍｅａｎｓｏｆｓｌａｂｓｕｒｆａｃｅａｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｐｌａｔｅｓｕｒｆａｃｅｓｈｏｔｂｌａｓｔｉｎｇ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｏｘｙｇｅｎｄｅｔｅｒｍｉｎａ－ｔｉｏｎ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒａｎｄｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｉｎｇａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ

Q345钢焊接裂纹原因分析

艺应做相应的调整，需Ｘ，￣Ｑ３４５钢板焊前预热，
以减少焊缝开裂的可能性。
该试样断口处枝品状形态比较的明显，断
口处疏松比较的严重，开裂为沿晶特征。
３－２母材中有害元素Ｐ含量较高，极易形成液态
综上所述，该焊接件母材ｎ，＇ｊｃ元素、ｃ当量
素结构钢相比，具有强度高、耐腐蚀性好、用于工程结构制造重量轻、低温性能好等特点，在液压支架的生产中广泛使用，在焊接过程中出现裂纹的现象也较为普遍。因此，针对Ｑ３４５钢分析其焊接裂纹也就十分有必要。
图１焊接裂纹位置示意图
进行母材化学成分检验、金相组织检验、硬度
ｉ
忘， Ⅷ ｍ
Ｑ３４５￣Ｒ焊接裂纹原因分析
枷ｓｉｓ◎ ４屯＠＠ｌ Ⅱ ｇＣｒｏｃｋ
何志松张俊峰文／郑州四维机电设备制造有限公司吕海洋贺睿
摘要：本文通过对Ｑ３４５钢焊接裂纹处母材化学成分检验、金相组织检验、硬度检测及断口扫描分
２．３硬度检测
（ａ）焊缝裂纹始端显徽组织ｌＯ０ｘ（ｈ）焊缝裂纹未端显微￣ｌｔＬｑｌＯＯ ×
针对焊接接头试样，分别对其上的母材、热影响以及焊缝一个域进行硬度检测。检
图２焊缝裂纹处金相组织示意网
测使用维氏硬度计，实验力为４９．０３Ｎ，保持时
断提高，液压支架的承载重量及稳定性要求也
越来越高，液压支架开始朝着大配套、大阻力、
焊丝Ｊ焊丝直径ｌ焊接电流ｌ焊接电压ｌ焊接速度牌号ｌ（ｍｍ）Ｉ（Ａ）ｌ（ｖ）ｌ（ｒａｍ／ａｒｉｎ）

钢板表面微裂纹的原因分析与改进措施

安阳钢铁集团有限责任公司（全文简称安钢）二炼轧厂是新建的一个集脱硫、炼钢、精炼、连铸、轧钢、精整于一体的现代化炼钢、轧钢厂，其中宽板坯连铸机于２００５年８月２９日正式投产并一次热试成功。

该连铸机配备了大量先进技术和成熟工艺，包括结晶器液面自动控制、漏钢预报、动态轻压下、质量在线判定、动态凝固模型等，是目前国际上最先进的现代化板坯连铸机之一。

连铸机主要技术参数：铸坯规格为１５０ｍｍ×（１６００～３２５０）ｍｍ，铸机类型为直弧形，铸坯导向为０～８段，弧形半径为６．６７ｍ，铸机长度为１８．６８７ｍ，拉速范围为０．８～２．０ｍ／ｍｉｎ。

连铸机生产的钢种：碳素结构钢、低合金钢、船板钢、锅炉钢、压力容器钢、汽车大梁钢、桥梁钢、管线钢等八大钢种１钢板表面微裂纹产生的原因表面微裂纹形成于铸坯表面，形状细小，常常隐藏在氧化铁皮下，肉眼无法观察到，轧制后在钢板表面显现出来，严重影响轧钢成材率。

为查明钢板表面微裂纹产生的原因，二炼轧厂进行了大量的工作，包括电镜扫描、酸浸检验和数据跟踪分析等。

钢板表面的微裂纹形态各异，分布位置也不尽相同。

经过跟踪调查和分析，发现钢板表面微裂纹主要分为三类：表面纵裂纹、表面横裂纹、表面龟裂纹。

１．１表面纵裂纹钢板表面纵裂纹位于钢板中间部位，一般长度在１￣１０ｃｍ之间，而有的甚至更短、更细（如发丝），见图１。

在钢板裂纹处取样进行电镜扫描，发现在裂纹底部存在Ｋ，Ｎａ等元素，见图２。

表面纵裂纹产生原因较为复杂，一般发源于结晶器。

主要是由于初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄弱处应力集中。

当该应力超过坯壳的抗拉强度时，在坯壳表面形成裂纹。

二炼轧厂生产的钢板产生裂纹的原因：（１）钢水成分控制不好。

钢种碳含量的变化对表面纵裂纹影响严重，特别是在碳含量进入裂纹敏感区后，出现裂纹的几率更大。

经统计发现：ｗ（Ｃ）在０．０９％￣０．１５％之间的共有４０炉，产生表面纵裂纹的炉次共有７炉，占总炉数的１７．５％；ｗ（Ｃ）大于０．１５％的共有１９２８炉，产生表面纵裂纹的炉次为４１炉，占总炉数的２．１３％。

Q345R钢球罐裂纹产生机理及修复工艺研究…

212管理及其他M anagement and otherQ345R 钢球罐裂纹产生机理及修复工艺研究齐喜岑，杨恒忠，吴晓风（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏苏州 215031）摘要：针对液化石油气球罐开罐检验中存在的部分远离焊缝的裂纹，结合其制造工艺及使用环境，分析此类裂纹产生的机理，并针对性的提出消除裂纹的修复工艺方案和预防措施。

关键词：球罐；裂纹；应力腐蚀；焊接残余应力中图分类号：TQ221.211 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0212-2 收稿日期：2021-01作者简介：齐喜岑，男，生于1986年，江苏苏州人，硕士研究生，工程师，研究方向：承压类特种设备安全检测。

球罐作为石油化工行业常用的压力容器，得到广泛的应用。

在球罐的各类缺陷中，裂纹是最常见、危险性最大的一种，因裂纹导致的特大事故就曾经发生过多起，造成巨大的人员伤亡和财产损失。

因此对球罐裂纹产生的机理进行分析和研究具有重要的意义。

通常情况下，裂纹多发生在焊接接头部位，但近日在对某大型球罐开罐检验时，发现多处离焊接接头较远位于母材上的裂纹。

本文通过对球罐的制造工艺及使用环境综合分析，探究裂纹产生的机理，制定了合理的修复方案和预防措施。

1 球罐裂纹类型球罐裂纹按发生的原因大致可归纳为原材料裂纹、焊接裂纹、热处理裂纹、疲劳裂纹腐蚀裂纹和过载裂纹[1]，裂纹主要因素包括材料因素、组装因素、焊接因素、机械损伤等因素。

（1）原材料裂纹主要指母材在加工轧制过程中形成的缺陷，也包括焊接和热处理对母材的影响。

（2）焊接裂纹，球罐在组装时因焊接而产生的缺陷，可以细分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。

（3）热处理裂纹即焊后消除应力的热处理过程产生的，常发生在焊缝的热影响区。

（4）疲劳裂纹是因为结构不合理或材料存在缺陷，造成局部压力过高，经过反复加卸载和应力不断交变产生的裂纹。

（5）腐蚀裂纹是在金属被腐蚀过程中产生的裂纹，典型的腐蚀裂纹是应力腐蚀裂纹（SCC）。

Q245R钢焊接裂纹分析及对策

４．分析原因及对策
（）与有关标准对照根据Ｊ／１１《炉受１ＢＴ６３锅
加热处呈暗红色，或用红外线测温仪测温，并保温１ｒｉ右，用厚度约１ｃ的保温材料两面覆盖严０ｎ左ａ０ｍ实，用铅丝捆扎好，焊缝缓冷保温，其目的是尽可能消除焊缝残余应力、扩散氢和消除碾压的加工应力，同时通过焊后热处理改善了焊缝和热影响区的
满解决。
新余钢铁
Ｏ１．３０．４２Ｏ７．２Ｏ０１．４Ｏ（）．ｘ４
（保书）质
笔者公司
０１ｌＯ２８Ｏ６．５０Ｏ１．６０．Ｈ６Ｏ０
（复验）
Ａｌ
ＧＩ１＂３ ≥０００．２
种，其熔敷金属化学成分及力学性能如表３所示。从制造厂的质量证明书和我公司复验的熔敷金
２．从焊接材料来查找
这次所用的焊接材料南上海焊接器材有限公司提
属化学成分及力学性能的数据来看，焊接材料也是合格的，不存在质量问题。
其目的是减缓冷却速度，防止产生淬硬组织，减少
焊接应力的产生。其他焊接工艺要求及参数不变。（）焊后热处理是解决焊接裂纹的关键，正反２面焊完后，即用两把氧燃气烘枪加热至６０～６０Ｃ．０２￣

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

夹渣
角裂
角裂
中间裂纹
以上的图片存在三个主要的缺陷：其一是角部裂纹。

角部的裂纹在对角线也存在。

其二是中间裂纹，有两条，中间裂纹也叫柱状晶晶间裂纹，它与铸坯时的冷却速度太大有关系。

其三是夹渣。

这个以前已经研究过，就不说了。

其四是中心疏松，这个是在一定程度范围内允许存在的缺陷，但级别不能太高，这个可以评2-2.5级。

角部裂纹的
纵向形貌
夹渣的纵向
形貌
角部裂纹的纵向特征是裂纹细而长，是连续的。

如果压缩比到一定的程度可以被焊合。

夹渣的纵向特征是不连续的短促的黑线，有的已经裂开，它是不会在轧钢过程得到改善的。

角裂
中心疏松
夹渣
这个图片上，夹渣和角部裂纹是不用说的，但中心疏松也很明显，该中心疏松的面积达到截面积的3/ 7左右，评为3级也不多。

该图片为中心疏松的纵向形貌，特征为不连续的短促黑线，这些黑线分布在中心，组织不致密，且存在一定的夹杂物，以偏析为主。

相对而言，比夹渣的影响要轻。

以上所有的图片，主要是裂纹和夹渣的缺陷，这两个缺陷就导致了钢材的不合格，其它的细微地方不用考虑。