40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图
《五种低倍检验方法和枝晶腐蚀》技术介绍
内部缺陷：偏析级别升高 内部缺陷：缩孔 和疏松级别升高
柱状晶发达
1
表面缺陷严重 6 激冷层薄、不均 5 二次晶间距大 内部缺陷：偏 析级别升高
图1-2 铸坯凝固 组织与缺陷的关系
树枝晶搭桥 柱状晶偏斜 内部缺陷：夹 杂物级别升高
2 3
凝固组织
4
等轴晶层厚
内部缺陷：裂纹 和偏析级别降低
中心缺陷级别升高：①中心疏松；②中心偏析；③中心裂纹；④缩孔
图1-3 铸 坯各种缺陷 之间的关系
板坯窄面凹陷或凸起
1
板坯宽面鼓肚 2
形状缺陷
3
方坯菱变（失方）
内部缺陷：三角区裂纹和角裂级别升高
6/64
内部缺陷：对角线裂纹级别升高
二 连铸坯低倍检验方法和对比
1、检验方法的发展（分四步）
①硫印检验→②热酸腐蚀/③电解腐蚀→④冷酸腐蚀→⑤枝晶腐蚀。
①硫印检验
一步
2/64
一
连铸钢坯的质量指标
连铸钢坯质量对钢材质量有直接影响，为了提高钢材质量，必须首先提 高连铸坯的质量，一般判断连铸坯的质量有五个指标。 1、洁净度 洁净度一般是指钢中夹杂物和杂质元素含量的多少，含量越少，钢的洁 净度越高。夹杂物主要是指氧化物和硫化物。杂质元素主要是指S、P和气体 N、H、O含量要少。杂质元素还包括微量元素铜、锡、铅、砷、锑、铋等。 钢材用途不同对洁净度的要求也不同，因此洁净度可定义为：当钢中的 非金属夹杂直接或间接影响钢种生产性能和使用性能时，该钢就不是洁净钢 。而如果钢中夹杂物的数量、尺寸、分布对产品的生产性能和使用性能都没 有影响，那么这种钢就可以认为是洁净钢。 国际会议认为，如果夹杂物直接或间接影响了产品的组织结构或使用性 能要求，那么钢就是不纯净的，如果夹杂物没有引起这些缺陷，那么可以认 为钢是洁净的，不用考虑夹杂物的数量、类型、大小和分布。 2、凝固组织 凝固组织是连铸坯在冷却凝固过程中形成的结晶形貌，即细小等轴晶(激 冷层、坯壳晶)、柱状晶、交叉树枝晶和等轴晶。对柱状晶偏斜角度和二次 晶间距也可以进行测量。
连铸坯内部裂纹产生的主要原因及解决措施
连铸坯内部裂纹产生的主要原因及解决措施李广艳【摘要】Two kinds of continuous casting billet produced by the 50 t EAF and converter steelmaking production lines in new two area had been researched and the reasons and types for the formation of internal cracks had been studied by SEM and EDAX. The quality of casting billet improved, macrostructure and hot upsetting percent of pass enhanced significantly through implementation of these measurements such as casting with stable casted velocity, reasonable matching between casting speed and water quantity, controlling with narrow temperature wave of molten steelin ladle and heightened the purity of molten steel.%以莱钢50 t电炉生产线及新二区转炉炼钢生产线生产的两种规格的连铸坯作为研究对象，分析了内部裂纹形成的原因，并采用扫描电镜和能谱分析了内部裂纹的类型。
通过采取恒拉速浇注、拉坯速度与水量合理匹配、实行中间包窄温度波动控制、提高钢水纯净度等措施，连铸坯的质量得到了明显改善，低倍和热顶锻合格率也有了显著提高。
【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P40-43)【关键词】连铸坯;内部裂纹;原因;措施【作者】李广艳【作者单位】莱芜钢铁集团有限公司技术中心，山东莱芜271104【正文语种】中文【中图分类】TG115.21 前言铸坯裂纹的形成是一个非常复杂的过程，是传热、传质和应力相互作用的结果。
特种螺栓断裂检测内容与失效分析
特种螺栓断裂检测内容与失效分析8.8级40Cr制作的六角头固定螺栓，规格M24×120mm，表面经热镀锌处理。
螺栓用于管子间连接起固定作用,服役一段时间后发生断裂。
断裂位置为螺栓头部与杆部结合处，断口有锈斑，断裂螺栓外观见图11-20。
断口经清洗后，宏观上可见整个断口上有少量锈斑，断裂起源于一侧的头杆结合处（图11-21），向另一侧扩展；起源处有轻微损伤痕迹。
疲劳源区可见疲劳台阶，源区附近的断口表面平坦、光滑、细密，疲劳扩展区断面粗糙；整个断口可见大量疲劳条带和疲劳弧形，从疲劳弧线位置和区域判断，断口上瞬断区面积很小，不到断口总面积的5%。
图11-20 断裂螺栓形貌图11-21 清洗前断口宏观形貌断口清洗后宏观上可见疲劳弧线（图11-22）。
在扫描电镜下对断口进行微观观察，疲劳源区的形貌可见较多台阶（图11-22箭头所指），裂纹源区有多条放射状裂纹（图11-23），图11-22宏观疲劳区图11-23裂纹区金相分析表明裂源区存在多个裂源，这些裂源均始于头杆结合处，在疲劳扩展区可看到疲劳条带（图11-24），断面中心区域有较多孔洞（图11-25）。
图11-24 扩展区解理形貌图11-25 中心区域孔洞在扫描电镜下对断口化学元素进行能谱分析，在断口的疲劳源和疲劳扩展区均未发现其他腐蚀性元素存在。
用光谱法对断口附近材料作化学成分检测，表明螺栓材料成分符合《GB/T 3077-1999》标准中关于40Cr钢化学成分要求取断口附近横截面进行低倍缺陷分析，按照《GB/T1979-2001》标准进行评级可评为中心疏松1.5级（图11-26）在断口附近进行硬度检测，表面硬度相对心部硬度要低，检测结果：表面硬度(HV0.3)238/227/225；心部硬度(HV10) 296/295/295，螺栓表面硬度和心部硬度均符合《GB/T 3098.1-2000》标准要求，金相检查，螺栓断口附近的组织为正常回火索氏体（图11-27）；断口附近杆部表面粗糙有细微缺陷，同时还有脱碳，脱碳层深度为0.07mm（图11-28）。
连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析(新)
第二篇连铸板坯缺陷(AA)第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1)2.1表面纵向裂纹(AA01) (4)2.2表面横裂纹(AA02) (6)2.3星状裂纹(AA03) (7)2.4角部横裂纹(AA04) (8)2.5角部纵裂纹(AA05) (10)2.6气孔(AA06) (11)2.7结疤(AA07) (12)2.8表面夹渣(AA08) (13)2.9划伤(AA09) (14)2.10接痕(AA13) (15)2.11鼓肚(AA11) (16)2.12脱方(AA10) (17)2.13弯曲(AA12) (18)2.14凹陷(AA14) (19)2.15镰刀弯(AA15) (20)2.16锥形(AA16) (21)2.17中心线裂纹(AA17) (22)2.18中心疏松(AA18) (23)2.19三角区裂纹(AA19) (25)2.20中心偏析(AA20) (27)2.21中间裂纹(AA21) (28)2.1表面纵向裂纹(AA01)图2-1-11、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。
在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。
表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。
2、产生原因及危害产生原因：①钢中碳含量处于裂纹敏感区内；②结晶器钢水液面异常波动。
当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生；③结晶器保护渣性能不良。
保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹；④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。
危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。
低倍检验规范
低倍检验规范编制：审核：批准：日期:1、适用范围本规程适用于进厂钢材的低倍检验。
2、检验依据GB226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法GB/Tl979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图3、检验要求钢材的低倍组织检验：在进厂钢材中，只对合金结构钢做低倍检验，检验取样、酸蚀、组织缺陷分析判定，按国家相关标准进行，认真填写低倍检测报告单，并对其检验结论的正确性负责。
低倍酸蚀试样的制备：低倍试样可采用锯床切取，试样截取的部位、数量和试样状态应按有关标准、技术条件或双方协议的规定进行，一般是取横向试样，试样检验面距切割面的参考尺寸为：不小于钢材(坯)直径或厚度的倍，横向低倍试样的厚度一般为20毫米，试面应垂直钢材(坯)的延伸方向。
试样可采用车、铣、磨进行加工，试面的光洁度以能正确地反映酸浸后检验面的质量为准，一般不应低于，冷酸腐蚀法应不低于，腐蚀时试面不得有油污和伤痕。
试面距切割面的参考尺寸为：a.热切时不小于20mm；b.冷切时不小于10mm；c.烧割时不小于40mm。
低倍试样热酸浸蚀：对低倍试样进行热酸腐蚀时，显示钢的低倍组织及缺陷。
酸蚀液的选择、酸浸时间长短以准确显示钢的低倍组织缺陷为准，一般可按下表进行选择。
低倍组织评级：依据GB/Tl979-2001进行组织评级。
试样的保存：为将试样保存一定的时间，建议采用下列方法：a.中和法：用10％氨水酒精溶液浸泡后，再以热水冲刷净，并吹干：b.钝化法：短时间地浸入浓硝酸（大约5s）：钝化后的试样用热水冲刷净并干燥：c.涂层保护法：涂清漆、塑料膜等。
4、设备使用和安全要求操纵人员须熟知设备性能，定期进行维护保养，酸蚀液配制和使用时应做好防护，以防事故的发生。
国内外标准对比-低倍
低倍标准应用
1引用标准
目前应用的标准有9个：
1.1GB/T1979-2001：结构钢低倍组织缺陷评级图(Standard diagrams for macrostructure and defect of structural steels)
1.2GB 1814-79：钢材断口检验法
1.3GB226-91：钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法(Etch test macrostructure and defect of steels)
1.4GB/T15711-1995；钢材塔形发纹酸浸检验方法（Steel products Methodfor etch test of tower sample）
1.5YB 4002-91: 连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图
1.6JIS G 0553：1996：钢的低倍组织试验方法
1.7JIS G0556：1998：钢中发纹宏观试验方法
1.8JIS G 0560：1998：Method of sulphur print for steel(钢的硫印方法)
1.9ASTM E381-01:Standard Method of Macroetch Testing Steel Bars,Billets,Blooms,and Forgings
2检验项目
常规低倍检验项目及各标准的规定见表1。
1 适用于碳素钢、低合金钢、弹簧钢（锻、轧坯）。
2 适用于连铸生产的碳素钢及低合金钢等方坯横截面腐蚀低倍组织的缺陷。
方坯横截面尺寸范围为边长90~200mm。
冶金行业标准连铸圆坯低倍评级比较研究(YBT153-2015及YBT4149-2006)
YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中心裂纹1级裂纹占比YB/T 153-2015：0.24/6.65=3.6%YB/T 4149-2006：0.42/6.7=6.2%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中心裂纹2级裂纹占比YB/T 153-2015：0.69/6.4=10.7%YB/T 4149-2006：0.8/6.5=12.3%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中心疏松1级疏松占比YB/T 153-2015：1.1/6.65=16.5%YB/T 4149-2006：1.19/6.55=18.2%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中心疏松2级疏松占比YB/T 153-2015：1.63/6.75=24.1%YB/T 4149-2006：1.97/6.8=29.0%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006缩孔1级缩孔占比YB/T 153-2015：0.13/6.7=1.9%YB/T 4149-2006：0.2/6.55=3.1%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006缩孔2级缩孔占比YB/T 153-2015：0.22/6.7=3.3%YB/T 4149-2006：0.34/6.7=5.1%YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中间裂纹1级中间裂纹占比YB/T 153-2015：0.35/6.6=5.3%，；两条裂纹；YB/T 4149-2006：0.59/6.6=8.9%，两条裂纹。
YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006中间裂纹1级中间裂纹占比YB/T 153-2015：0.63/6.65=9.5%，；三条裂纹；YB/T 4149-2006：0.87/6.62=13.1%，六条裂纹。
YB/T 153-2015 YB/T 4149-2006皮下裂纹1级皮下裂纹占比YB/T 153-2015：三条细裂纹；YB/T 4149-2006：两条细裂纹。
低倍组织检验
样表面的铜层，后用水冲净。
（1）不锈钢表层有一层黑色可用不锈钢洗液刷洗，用5%重铬酸钾 清洗不锈钢和结
10
11
备 注
冷酸蚀液成分
适用范围
盐酸500 mL，硫酸35 mL，硫酸铜150g 氯化高铁，硝酸300 mL，水100 mL 盐酸300 mL，氯化高铁加水至1 000 mL 10％～20％过硫酸铵水溶液 10％～40％(容积比)硝酸水溶液 氯化高铁饱和水溶液加少量硝酸(每500 mL溶液加1 0 mL硝酸) 硝酸1份，盐酸3份 硫酸铜，盐酸和水各500 mL
精选2021版课件
6GB/T226－1991钢低倍组织及缺陷酸浸检验方法分类 钢种
热酸浸蚀法 腐蚀时间min 酸液成分
温度
1 易切削钢
5～l0
碳素结构钢、碳素工具钢、 5～20
2
硅锰弹簧钢、铁素体型、 马氏体型、复相不锈耐酸、
耐热钢
合金结构钢、合金工具钢、 20～40 3 轴承钢、高速工具钢
4
奥氏体型不锈钢、耐热 5～25
取样方法：取样可采用用剪、锯、切割等方法。试样加工时，必须除去 因取样造成的变形以及热影响区，试面距切割参考尺寸为：
a、热切时不小于20mm； b、冷切时不小于10mm； c、烧割时不小于40mm 热酸浸试样表面粗糙度应不大于Ra1.6μm，冷酸浸蚀试样表面粗糙度不 大于Ra0.8μm。 试样尺寸： 棒材：试样厚度一般为20mm，试样面垂直于钢材（坯）的延伸方向。 钢板：低倍试面的尺寸一般长为250mm
2、圆坯、方坯 1） 管坯横截面酸浸低倍组织试片上的中心疏松、 缩孔、 中心裂纹、 中间裂纹、 皮下裂纹、
皮下气泡应按附录A评定， 其合格级别应分别不大于2 级。结晶组织。 2）优钢及合结钢按YB/T153-1999,评定项目：中心疏松、中心偏析、缩孔、内部裂纹（角部
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山东石横特钢集团有限公司
企业标准
Q/STBj05-2008
40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图
（第一版）
管理部门：技术中心
受控状态：
发放编号：
编制：张吉军
审核：
批准：陈小武
标准化审查：高敏张颖
2008-12-18 发布 2008-12-19 实施
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更改履历表
40Cr钢坯角部裂纹低倍评级图
1 范围
本标准仅适用于评定锻造用40Cr连铸坯的横截面酸蚀低倍组织缺陷中的角部裂纹缺陷。
2 引用标准
GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
YB/T153 优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图3 试样显示方法
试样显示方法按GB/T 226的规定执行。
4 角部裂纹的形貌特征及评定原则
4.1 特征
在酸蚀试样的角部，距表面有一定深度并与表面垂直，距与之平行的边部距离最大为25mm，当两条裂纹相距2mm时，按一条裂纹计算，裂纹严重时，沿对角线向内部扩展。
4.2 评定原则
评级时应首先考虑裂纹的宽度，其次为裂纹的长度和数量以及距表面的距离。
距表面的距离越近，级别应越高。
裂纹总长度为单条裂纹长度之和。
5 评级图片
角部裂纹缺陷共分8级。
评级图片边长的实际尺寸为150mm。
各类评级图片见附录A 。
6 评定方法
评定缺陷以肉眼可见为限，必要时可用卡尺量出实际尺寸，对照图谱进行评定。
当其严重程度界于相邻两级之间时可评半级。
在进行评定其它
尺寸的连铸坯角部裂纹级别时，可根据缺陷评级图按比例缩小或放大。
7 附录
7.1 本标准由理化检测中心金相检测室负责解释。
7.2 本标准产生的附录有：
1）附录A角部裂纹评级图
2）附录B角部裂纹微观组织
附录A
角部裂纹评级图
1.0级
评定原则：裂纹最大宽度0.2mm，裂纹单条最大长度15mm，总长度最大为15mm，距表面最小距离8mm。
图A1
2.0级
评定原则：裂纹最大宽度0.2mm，裂纹单条最大长度15mm，总长度最大为30mm，距表面最小距离8mm。
图A2
3.0级
评定原则：裂纹最大宽度0.2mm，裂纹单条最大长度15mm，总长度最大为45mm，距表面最小距离8mm。
图A3
4.0级
评定原则：裂纹最大宽度0.5mm，裂纹单条最大长度15mm，总长度最大为60mm，距表面最大距离2.5mm。
图A4
5.0级
评定原则：一个角部出现裂纹，裂纹最大宽度1.0mm，总长度最大25mm，距表面最小距离5mm。
图A5
6.0级
评定原则：两个角部出现裂纹，裂纹最大宽度1.2mm，总长度最大50mm，距表面最小距离5mm。
图A6
7.0级
评定原则：三个角部出现裂纹，裂纹最大宽度1.4mm，总长度最大75mm，距表面最小距离5mm。
图A7
8.0级
评定原则：四个角部出现裂纹，裂纹最大宽度1.5mm，总长度最大100mm，距表面最小距离5mm。
图A8。