高碳鋼線材缺陷的研究分析

摘 要：用金相顯微鏡和掃描電鏡觀察分析高碳鋼線材的凸棱缺陷，結果表明，在連鑄過程中的疏松和偏析是缺陷產生的原因。實踐表明當比水量調低、應用結晶器電磁攪拌可以消除缺陷，得到合格的產品。

關鍵詞：高碳鋼線材；疏松；縮孔；電磁攪拌

1 70#線材缺陷分析

近期某鋼廠線材廠反映在用高碳鋼小方坯生產的線材產品在軋后出現“凸棱”缺陷，部分用戶深加工時出現拉絲斷裂或彈簧扭曲時斷裂。圖1中a為缺陷原始外觀形貌，b為缺陷處沿軋制方向剖面形貌，c為缺陷處橫斷面照片。由缺陷宏觀形貌分析此“凸棱”缺陷為界面不規則矩形的孔洞。

1.1 缺陷金相顯微分析

缺陷金相顯微分析如圖2所示，圖中a為100倍缺陷金相顯微照片，b為50倍缺陷金相顯微照片。缺陷處和橫斷面上的掃描電鏡分析照片如圖3和圖4所示。由缺陷金相顯微照片以及掃描電鏡分析可知，在缺陷位置處和遠離缺陷處的金相顯微組織基本一致，可以說明沒有大的成分偏析及大顆粒夾雜。

1.2 低倍檢驗

編號1～5分別為鑄機1～5流鑄坯試樣，低倍評級圖如表1所示，其中3#和5#試樣的低倍照片如圖5所示。

通過以上分析，我們可知道導致70#線材產生軋后“凸棱”缺陷的原因即為連鑄過程中產生的中心縮孔未被軋合，中心縮孔級別偏高，是這次缺陷的主要原因。

2 改善中心縮孔的方法

對于縮孔的形成機理一般存在兩種觀點：一種觀點認為[1]，鑄坯在凝固過程中過于發達的柱狀晶產生“搭橋”，“橋”下的液相轉變為固相時的體積收縮以及鑄坯本身向外傳熱使得鑄坯中心凝固部位繼續冷卻產生的體積收縮不能被鋼液補充所引起；……