【摘要】通过金相、扫描电镜等手段，对引起Q345E探伤不合的原因进行分析，检测结果表明，Q345E中心存在以铝钙氧化物为主的大型夹杂，并发现较高含量的Na、F等元素，阐明了高温铸钢、拉速波动是造成探伤不合的内在原因，检验结 果为分析探伤不合原因，改善产品质量提供参考。
【关键词】Q345E；超声波探伤；夹杂
0 前言
某钢厂生产的Q345E钢板在无损检测时出现较多的Ⅱ级探伤不合 ，不得不降级改 判或判废 ，不仅造 成 Q345E 探伤合 格率偏低 ，而且影响了订单交付周期，给成本控制带来一定的难度。 本文通过金相、扫描电 镜等手段，对引起 Q345E 探伤不合的原因进行分 析，为改善产品质量提供参考。
1 试样检验与分析
试样取自探伤不合的钢板。 钢板生产工艺为： 转炉冶炼→LF精炼→TMCP→回火→矫直→探伤。 为了准确地捕捉缺陷部位，利用超声波无损检测仪对钢板的无损检测缺陷进行准确定位， 并按要求取样。对探伤不合的试样进行金相和扫描电镜等试验 。 试样的化学成分见表1.
表 1 Q345E 试样的化学成分（%）
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Als |
Nb |
Ti |
|
0.17 |
0.34 |
1.39 |
0.016 |
0.003 |
0.028 |
0.015 |
0.023 |
2 试样检测分析结果
2.1金相试验 用4%的硝酸乙醇溶液腐蚀分别放大100倍、250倍进行 金相观察，如图1、图2所示。 从金相检验结果可 以看出：试样的基体组织为铁素体+珠光体，试样中心出现大型的链状夹杂，且呈连续分布，每隔一定距离突现一呈方棱状的物体，较有规律性，在钢板中心区域没有发现异常组织，如图 1、图 2 所示。
3 分析讨论
从以上对探伤不合试样的金相组织及扫描电镜结果看，组织中心区域 存在以铝钙氧化 物为主的大型夹杂，在能谱分析化学成分中不断发现较高含量的 Na、F 等元素， 这些元素为保护渣所独有，因此判定为卷 渣导致的大型夹杂；浇铸时由于拉速变动等导致的流场紊乱，致使保护 渣卷入，没能浮 上来，在连铸 坯凝固过程中，作为异常物质存在的 渣子由于选分结 晶的原因被排除 到中心随着最后的熔体结晶，形成以中心为中心的多层链状大型夹杂物。
按照所取试样 的化学成分（％）C：0.17，Si：0.34，Mn：1.39，P：0.016，S：0.003 Als 0.028 Nb 0.015 Ti 0.023，计算液相线在 1511℃，按照10 ～25℃计算，浇注温度应在 1521～1536℃，此炉的过热度为34℃，过热度明显偏高；此外也存在拉速的波动。
高温铸钢使中心 等轴晶比例下降，抑制成分选分结晶的作用下降，加剧中心的成分偏析。拉速波动，一是拉速波动造成铸造过程不稳定，影响铸坯结晶过程，形成结构不良的结晶组织；二是可能造成钢水保护不好，导致液面波动加剧造成二次氧化或者卷渣，使钢液的洁净度收到较大影响。
4 结语
4.1 探伤不合试样的组织为铁素体+珠光体，中心区域存在以 铝钙氧化物为主的大型夹杂，并发现较高含量的 Na、F 等元素。
4.2 高温铸钢、 拉速波动造成的卷渣对钢的 洁净度会产生严重的 影响，因此在连铸操作中应注意遵守操作规程，尽量做到低温拉钢，稳速拉钢。
文章来源：http://www.hjg123.cn
图1金相100倍 图2金相250倍
2.2 扫描电镜和能谱检测
伤不合试样的扫描电镜形貌及能谱分析结果分别见图3、图4及表2 、表3.从扫描电镜形貌及能谱 分析结果可以看出、Al Ca O、坡峰十分突，其余的小坡峰还有 Zr、S、Si 等元素，是以铝钙氧化物为主的大型夹杂；在成分中不断发现较高含量的 Na、F 等元素。
图 3链状夹杂电镜照片 图 4不同位置的链状夹杂电镜照片
在检测时测量了断续分布的多条链状长条大型夹杂物的长度，最短的为461～760μm，长的长度达到4.39～4.47mm，大部分长度为1.5～4mm之间。有的夹杂呈现弯曲的弓状分布，因此有些夹杂物的实际长度比测量的长度还要长一些，如图5～9所示。
表 2 各点能谱分析化学成分（%）
表 3 不同位置夹杂的各点能谱分析化学成分（% ）
图 5夹杂物长度测量图 图 6夹杂物长度测量图
图 7夹杂物长度测量图 图8夹杂物长度测量图
图9 夹杂物长度测量图