优硬线盘条缺陷及深加工课件

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1、优硬线盘条缺陷及深加工脆断优硬线盘条缺陷及深加工脆断典型图谱典型图谱1优硬线盘条缺陷及深加工脆断典型图谱11.前言前言n优硬线盘条作为钢丝制品的原材料，其质量如何直接影响到钢丝的深加工生产和成品钢丝的最终性能。近十几年来，由于国内各钢铁企业不断从国外引进先进的冶炼和线材轧制设备和技术，使国产线材的总体质量水平有了较大幅度的提高，但因盘条内部缺陷引起的质量问题还时有发生，如缩管残余、非金属夹杂物、裂纹、偏析、氮含量高、网状渗碳体等，正是由于这些缺陷给各制品厂家的生产和经营带来极大的不利。另外，近年来由于线材深加工市场的竞争，制品企业为了降低成本等，在深加工过程中违反正常加工工艺，造成了断丝现象，

2、影响了产品的最终质量。n“VereinDeutscherEisenhuttenleute”轧钢协会盘条分会根据产生原因、检测、外观形态等，对盘条常见缺陷进行了分类和定义，按一般发生率的顺序分类如下：裂纹、折叠、耳子、轧入的外来物质、划伤、辊印、辊裂印痕、粗糙面、疤皮、心部偏析、表面脱碳、硬点。n用典型的缺陷图谱及其描述有助于：缺陷的早期检测和消除可能产生的缺陷的原因；缺陷命名的标准化；统一生产厂和线材深加工单位之间的标准。为教育目的提供图片材料。n本研究通过调研有关资料和公司生产的优硬线盘条与用户拉拔过程中出现的缺陷形态和原因，按表面缺陷、组织、硬点、非金属夹杂物、缩孔进行了分类分析。21.前

3、言优硬线盘条作为钢丝制品的原材料，其质量2.表面缺陷表面缺陷n盘条常见的表面缺陷有耳子、折叠、断续裂纹、结疤及麻点，这些缺陷在钢丝拉拔过程中难以消除，容易产生脆断，对成品钢丝的扭转值产生不良影响或产生扭裂。n具体分类2如下：32.表面缺陷盘条常见的表面缺陷有耳子、折叠、断续裂纹、2.1 2.1 裂纹裂纹2323 n裂纹在线材中的分布是不连续的，它是以垂直于线材表面或与其表面呈一角度陷入线材。裂纹长度不一，通常呈直线形，偶尔，也与纵轴方向成一个角度或横跨纵轴。n钢丝中裂纹产生的原因主要有1：n盘条表面有耳子、椭圆，拉拔时钢丝在模具中不均匀变形从而产生微裂纹（又称横裂纹）。n盘条存在折叠缺陷时，破

4、坏了金属沿变形方向的连续性，因此拉拔时容易产生微纹。n盘条表面的氧化皮酸洗不净便进行拉拔，氧化皮和基体不能同时进行均匀变形，从而造成拉拔后的钢丝表面存在微裂纹；n盘条表面过酸洗，容易使盘条表面的氢不容易排出，产生氢脆，还可使得盘条表面过于粗糙，拉拔时容易产生裂纹。n磷化质量差，如磷化膜过薄或过厚。过薄，拉丝粉不容易带入。过厚，磷化膜附着力不牢固，容易脱落，拉丝粉不容易带入，两者均可造成钢丝拉拔时润滑不良，表面产生微裂纹。n其他原因。如模盒位置不正，模口破损，润滑不良或偏心，容易造成表面划伤，产生微裂纹。42.1裂纹23裂纹在线材中的分布是不连续的，它是n产生原因：n从炼钢到产品轧制出厂的整个生

5、产过程中的任何一环节，都有可能发现产生热轧线材裂纹的原因。在熔炼车间，这些原因包括在浇注和钢锭凝固过程中出现的缺陷如应力裂纹、钢锭皮下气泡、铸模缺陷造成钢锭表面结疤和粗大凹痕。在轧制过程中，随着急剧的轧制变形，所有的这些缺陷都会产生裂纹。n在轧钢厂，产生缺陷的原因有：轧辊孔型不合适，轧辊表面过多的磨损甚至损坏，前面粗轧道次的导卫划痕，大块氧化皮被轧入线材以及半成品的粗劣修整等。n在深加工过程产生缺陷的原因有：润滑不良使钢丝与盘条直接摩擦、时效时间不够或过酸洗（氢脆）造成钢丝表面产生横裂纹；氧化皮去除不净，拉拔时氧化皮和基体不能同时进行均匀变形，造成拉拔后的钢丝表面存在微裂纹；拉丝模入口角度不对

6、造成钢丝芯部产生人字形裂纹等。n检测：n用化学或机械方法去除线材表面氧化皮后，可以通过肉眼或低倍放大检测大尺寸或中等尺寸的裂纹。用扭转法施加少许扭转可以在不去除氧化皮的情况下发现裂纹。磁力探伤，冷顶镦和热顶镦试验或涡流试验方法都可以检测出裂纹。n在所有的试验中，裂纹的深度必须分别来确定。可以通过锉或研磨来测。通过断面微观检测可以得到更为精确的结论。因为被腐蚀的断面也能表明裂纹的起源。n与其它缺陷混淆的可能性：n裂纹可能被误认为折迭，深划痕或磨痕，结疤残余或移位偏析残余。5产生原因：5n图1盘条横截面，65钢，硝酸酒精腐蚀，100倍n图1所示：一个倾斜的纵向裂纹在靠近表面区内充满氧化皮，并且靠近

7、心部焊合，裂纹的侧面伴随着脱碳。脱碳区十分明显说明该裂纹是在钢最近一次加热之前就已经存在。6图1盘条横截面，65钢，硝酸酒精腐蚀，100倍6n图265Mn钢丝横裂纹宏观形貌n图365Mn钢丝横裂纹钢丝酸洗后宏观形貌7图265Mn钢丝横裂纹宏观形貌图365Mn钢丝横裂纹n图465Mn钢丝横裂纹金相组织照片3%硝酸酒精腐蚀100倍n图2、3、4所示为12.5mm65Mn盘条拉拔到6.5mm时，表面横裂纹宏观形貌，裂纹有规则的垂直于钢丝轴向，且该区域钢丝表面明显发亮，裂纹内没有夹杂，尾部变形明显，组织正常，为拉拔时润滑不良，钢丝与拉丝模直接摩擦所致。8图465Mn钢丝横裂纹金相组织照片3%硝酸酒精腐

8、蚀10n图565Mn钢丝龟裂纹宏观形貌n图5所示为8mm65Mn盘条拉拔至6.5mm酸洗后龟裂纹宏观形貌，形状不规则，裂口较大，深度小于1.0mm，断续分布。裂纹区域金相组织检验发现，该区域碳成分局部存在严重偏析，即产生原因为成分偏析。9图565Mn钢丝龟裂纹宏观形貌92.2 2.2 折迭折迭 n折迭在线材中呈不连续分布，一般或多或少与线材表面呈某一角度分布。它们通常很长且形状相似，几乎总是纵向分布在线材中，一个或多个相似的缺陷均匀分布于线材的周围。有时，它们也以两条平行线的形态出现。n产生原因：n孔型过充满最容易导致折迭，当线材轧制时，线材被压入辊缝引起折迭，并在其后的道次中压入线材表面。加

9、大压缩比或孔型不合适时，会导致过充满。当没有充分填满轧制孔型时，也会出现折迭，断面上“缺块”地方在轧制孔型中折迭。仅在断面一侧的折迭也可能因导位校准不当引起。n多机架连续轧制时，在粗轧孔型中不可能完全避免棒材末端过充满，即便对轧机精密调整，还有可能导致折迭。n轧制温度的不均匀传播和剧烈的波动也可能引起折迭。n材料缺陷如长形缩孔、偏析，外部夹杂等也可能引起折迭。因为这些缺陷阻碍了材料正常的形变行为。102.2折迭折迭在线材中呈不连续分布，一般或多或少与线材表检测：在裂纹部分提到的试验方法，如去除氧化皮、扭转、顶镦，磁力和涡流试验方法同样适合检测折迭和确定它们的尺寸。区别折迭和其它外形相似的缺陷是

10、比较困难的。折迭和裂纹通常是根据其典型的外形和缺陷的分布来区分的，如折迭缺陷呈两条平行线状或不连续状均匀分布在断面上及周围。与其它缺陷混淆的可能性：折迭可能会被误认为裂纹、划痕或磨痕，结疤残余或热脆性。图6折叠的宏观形貌11检测：在裂纹部分提到的试验方法，如去除氧化皮、扭转、顶镦，n图7缺陷是由粗轧孔型中过充满引起的。121213132.3 耳子耳子n耳子是纵向延伸的窄卷边。n产生原因：n精轧孔型调整不当造成过充满可能会引起几组耳子均匀分布在线材周围。如果出现单个耳子，主要是因为导卫调整偏向一侧。耳子遍布一个或多卷线材的全长。n当多机架连轧时，由于张力原因，线材卷端部不可避免会出现耳子，过充满

11、的端部必须剪掉。当轧制温度波动太大时，形成独立的耳子或结块，厚度也不一。n长形缩孔，粗大偏析和大块的夹杂物也有可能产生不同形状和长度的耳子。n检测：n耳子能用肉眼识别。如果内部缺陷是由耳子引起的，可通过断口或横断面试样检测，线材中较深的缺陷也可以通过超声波检测。n与其它缺陷混淆的可能性：n耳子不可能与其它缺陷混淆。142.3耳子耳子是纵向延伸的窄卷边。14n图8线材两侧的耳子是由精轧孔型过充满引起的图96.5mm70钢盘条一边成扁平状，3%硝酸酒精腐蚀，100倍图9为6.5mm70钢盘条一边成扁平状，遍布多圈盘条，组织正常，轧制调整不当所致。15图8线材两侧的耳子是由精轧孔型过充满引起的图96

12、.5m2.4 外部物质嵌入外部物质嵌入n该缺陷是由外来的不同尺寸的各类外来物质嵌入轧制产品中而形成。n产生原因：n在生产过程中，轧件与金属或非金属材料接触。部分物质嵌入轧件表面。有时金属外来物可能会与轧件焊合。n当最初形成的氧化皮（轧制前轧件在加热炉里形成的氧化皮没有除去）和炉内用来隔离不同钢号钢的砖块、包装带、薄板及线材被带入第一架轧机时，导致缺陷，称为外部物质轧入。n这些缺陷也有可能是由于部分导卫松动，开裂或断裂造成的。半成品中形成的结疤，轧件上掉下的铁屑和碎片、氧化皮残余物，也能引起导卫结垢，在轧制中，外部物质或外来物可能会被压碎轧入轧件。n检测：n外部物质轧入可以通过肉眼或低倍检验。对

13、外来物质的微观检验或化学分析可以确定缺陷的起源。n与其它缺陷混淆的可能性：n该缺陷不可能与其它缺陷混淆。162.4外部物质嵌入该缺陷是由外来的不同尺寸的各类外来物质n图10线材表面轧入的氧化皮引起凹陷。17图10线材表面轧入的氧化皮引起凹陷。172.5 划痕划痕n划痕是象沟槽一样沿纵向延伸。n随缺陷的根源的不同，划痕的形状和尺寸有很大的变化。缺陷从微小的，尖的几乎象裂纹一样的凹痕变化到大的平底的沟槽，边缘部分地凸出或重叠。n产生原因：n划痕是轧件被尖锐的物体擦伤形成的。轧件上的氧化皮或轧件上的小颗粒粘在导卫表面造成其不平、导位加工粗劣，磨损或开裂都有可能产生划痕。n线材冷却后在导卫入口处与其产

14、生不明显粘合会引起这种缺陷。n在前面道次中，已经产生的划痕可能或多或少被其后序道次叠轧。n检测：n划痕可以通过肉眼或低倍检测。在氧化皮存在的条件下也可检测。不同于裂纹或折迭，划痕在顶镦或扭转时很少会裂开。n与其它缺陷混淆的可能性：n划痕如是在最后一个道次减径之后产生的，不可能与其它缺陷混淆。如果在前期道次中出现，那么表现象裂纹或折迭。182.5划痕划痕是象沟槽一样沿纵向延伸。18n图11所示：连续划痕。19图11所示：连续划痕。192.6轧制划痕轧制划痕n轧制划痕通常是周期地重复出现，呈凸出状或凹陷状，大小形状变化很大。n产生原因：n如果缺陷是以凸状出现在轧件表面，它是由其轧辊或夹送辊上各种凹

15、槽形成的。例如，热加工设备或辅助设备损坏会导致这类缺陷。n轧件上的凹痕是由设备上的结块如：细小结疤，碎片或氧化皮残余物造成的。n传输装置上的链条在夹紧线材的端头时，也会导致线材凹陷。n检测：n试样通常可用肉眼或在有氧化皮或去除氧化皮状态下低倍放大检测。n与其它缺陷混淆的可能性：n轧制划痕可能会被误认为热裂转移痕或热脆性。202.6轧制划痕轧制划痕通常是周期地重复出现，呈凸出状或凹陷n图12所示：由损坏的精轧孔型而导致线材周期地出现有一定高度的划痕。21图12所示：由损坏的精轧孔型而导致线材周期地出现有一定高度的2.7.热裂转移痕热裂转移痕n热裂转移痕与轧制方向垂直并且以凸起状周期性出现在线材表

16、面。n产生原因：n在热轧中，轧辊表面受到连续加热和急冷。冷却不当和轧辊材料选用不当，可能会在轧槽中出现应力裂纹。n轧辊表面的凹痕在轧件表面造成凸块。在前期道次中形成的热裂转移痕即使在后序道次中被消除，但是它们会导致其它的表面缺陷如裂纹，折迭或结疤。n检测：n由于它们的特色形状，可以很容易地用肉眼或低倍放大检测。n与其它缺陷混淆的可能性：n热裂转移痕可能会被误认为轧制划痕。222.7.热裂转移痕热裂转移痕与轧制方向垂直并且以凸起状周期n图13所示，转移痕与轧制方向垂直，它是由精轧辊上的热裂纹造成的。23图13所示，转移痕与轧制方向垂直，它是由精轧辊上的热裂纹造成2.8.麻面麻面n连续在线材表面重

17、复出现，不规则的凹凸痕称为麻面。n产生原因：n粗糙的线材表面通常是由于轧槽严重磨损造成的，尤其是在最后的两台成型轧机中。n甚至在轧制后，如果冷却太慢造成线材表面氧化严重，那么材料最初的光滑表面仍然能变得粗糙。如果把线材长时间地放在潮湿或腐蚀的气氛中锈蚀也有可能导致麻面。n检测：n在除去氧化皮的试样上可用肉眼或低倍放大镜很容易地检测表面麻点。可以通过微观分析或用粗糙深度计确定麻面的等级。n与其他缺陷混淆的可能性：n麻面不可能与其它缺陷混淆。242.8.麻面连续在线材表面重复出现，不规则的凹凸痕称为麻面n图14所示:在大气中(或腐蚀坑中)存放时间过久造成的麻坑。25图14所示:在大气中(或腐蚀坑中

18、)存放时间过久造成的麻坑。2.9结疤结疤n结疤是线材在形状和尺寸各异的折迭现象。它不规律分布在线材表面，并且只是游离地附着在基体上。线材和疤皮的缝隙内充满了氧化皮或非金属材料。n产生原因：n结疤主要是由于钢在浇注时，钢锭模内飞溅或沸腾造成的。紧靠在钢锭表面下粗大的非金属夹杂物能很容易地破裂并且留下疤皮。由于浇注缺陷或钢锭轧制温度选择不合适导致的横向和纵向裂纹在后序轧制中会产生大结疤。n很细小结疤有时被称为氧化皮，它是由于钢锭或半成品表面缺陷的火焰清理和修整不彻底以及轧件在轧辊缝隙或夹送辊中的滑移或由损坏及过多磨损的孔型等原因造成。n检测：n通常可用肉眼在有氧化皮或去除氧化皮状态下检测结疤。更多

19、的微小结疤可用顶镦、扭转试验或磁力试验检查。n与其他缺陷混淆的可能性：n结疤有可能会被误认为热脆性或折迭。缺陷的起因通常可以用金相检验确定。262.9结疤结疤是线材在形状和尺寸各异的折迭现象。它不规律分n图15肉眼可见的翘起的结疤，交叠较少，放大5倍27图15肉眼可见的翘起的结疤，交叠较少，放大5倍27n图16盘条横截面，65钢，硝酸乙醇腐蚀，放大100倍n结疤部分含有氧化皮,部分焊合。28图16盘条横截面，65钢，硝酸乙醇腐蚀，放大100倍283.组织缺陷组织缺陷3.1成分偏析成分偏析n偏析在线材内部局部出现，钢的局部成份与正常不同。n产生原因：n由于各种原因，钢水在凝固过程中，钢中的元素积

20、聚到一定程度，这个过程称为相析出或偏析。相析出是由于物理原因产生，是不可避免的。非常明显的偏析可当作缺陷，这取决于材料的用途。n碳偏析使局部含碳量超过共析点成分，连续冷却时会产生厚的网状渗碳体；锰偏析在冷却时易出现马氏体；硫对钢的热裂纹敏感性有突出的影响，当它大于0.025%时，钢的延性有明显下降；磷会使钢的晶界脆性增加，裂纹敏感性增强。中心偏析明显的线材在进行拉拔时，整体承受外力极不均匀，首先在心部形成多条裂纹，作为缺口很快导致杯锥状断裂。n偏析实质上是局部成分不均，是在结晶过程中发生的，为了抑制偏析，应以提高钢水结晶过程的冷却速度为核心手段，使结晶尽快完成，不使柱状晶发展。应该说，减少偏析

21、最有力的手段是实行连铸，借助结晶器的间接水冷和二冷段的直接水冷，使冷却速度大大提高，加之铸坯端面小，结晶能很快完成，偏析程度减至最小。在连铸机上增设电磁搅拌装置，不但能进一步减轻偏析，还能阻碍疏松产生。293.组织缺陷3.1成分偏析偏析在线材内部局部出现，钢的检测：对浸蚀过的纵向和横向断面进行宏观检验，可以识别偏析。更有效的方法是金相检验，它也能通过深度浸蚀试验检验。硫偏析也可以通过硫印法显示。与其他缺陷混淆的可能性：检验断口和断面时，可能会把粗大偏析误认为长条缩孔。n图1745钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍n图17所示，6.5mm45钢盘条金相组织，表面区域局部碳偏高，该类盘条拉拔时

22、表面出现横裂纹，主要是碳偏析所致。30检测：对浸蚀过的纵向和横向断面进行宏观检验，可以识别偏析。n图1870钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍n图18所示，6.5mm70钢盘条金相组织，中心碳偏析，组织为条带珠光体。n图1975钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍n图19所示，75钢盘条金相组织，碳中心偏析形成网状渗碳体。31图1870钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍图19图20，放大100倍图20所示，65钢盘条纵向截面金相组织，中心区域为细珠光体+网状渗碳体。图21 65钢金相组织，硝酸酒精腐蚀，放大500倍图21所示，65钢盘条中心组织（图20），为细珠光体+网状渗碳体。32

23、图20，放大100倍图2165钢金相组织，硝酸酒精腐蚀n图2277B盘条中心裂纹周围组织，3%硝酸酒精腐蚀，500倍n图22所示，77B盘条中心裂纹周围组织，存在网状渗碳体。n图2380钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，500倍n图23所示，80钢盘条金相组织，中心存在条带马氏体组织。33图2277B盘条中心裂纹周围组织，3%硝酸酒精腐蚀，50n图2470钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍n图24所示，70钢钢丝金相组织，中心碳偏析组织为纯珠光体，拉拔后出现人字型裂纹。34图2470钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍34n图25为图22、24断口宏观对偶断口形貌35图25为图22、24断口

24、宏观对偶断口形貌3.2硬点硬点n线材中的硬点是材料中不希望出现的硬相组织，如马氏体组织或贝氏体组织。n产生原因：n经最终变形后，线材通过合适的冷却设备降温几百度。在中、高碳钢中，为了获得良好的拉拔性能，期望得到非常细薄的珠光体组织（即索氏体），这个组织只能通过相对快速的冷却获得。n然而，如果冷却速度控制不当，线材冷速过快，会在局部或整个断面形成贝氏体组织或马氏体组织，这样的组织几乎或根本不适合拉拔。n高碳钢线材表面晶粒较细，在冷却过程中如果与硬物摩擦，碰撞中能量大部分转化为热能，使碰撞点附近瞬时升温（900以上），达到奥氏体转变温度；而在随后的冷却过程中，温度梯度大，碰撞区域远比金属基体小，金

25、属的热传导系数很大，碰撞区域的温度瞬间降至马氏体转变点以下的可能性较大，从而在碰撞区表层产生了15m左右的马氏体（见图28、29、30）。n检测：n如果线材在拉拔、弯曲，扭转或拉力试验中脆断，并在表面出现深色光滑裂纹，则线材中可能有硬点。金相检验能够确定硬点是否存在。硬点也可以由电磁测试仪器作一定程度的检验。n与其他缺陷混淆的可能性：n如果仔细检测裂纹的形貌，就不会将硬点与其他缺陷混淆。363.2硬点线材中的硬点是材料中不希望出现的硬相组织，如马氏n图2680钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，500倍。n图26所示，8.0mm80钢盘条金相组织，为马氏体+屈氏体组织，成分偏析，C、Mn偏高（C：0

26、.92%、Mn：0.84%）、Cr：0.23%，母材脆断。n图2775钢盘条组织，4%硝酸酒精腐蚀，500倍n图27所示，5.5mm盘条金相组织，为马氏体+细珠光体+少量贝氏体，打捆即脆断。37图2680钢金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，500倍。图27n图2870（Cr）钢母材，白亮组织为表面马氏体，3%硝酸酒精腐蚀，100倍n图2980钢母材金相组织，白亮组织为表面马氏体，3%硝酸酒精腐蚀，100倍38图2870（Cr）钢母材，白亮组织为表面马氏体，3%硝酸n图3077B盘条金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍39图3077B盘条金相组织，3%硝酸酒精腐蚀，100倍393.3表面脱碳表面脱碳n

27、表面脱碳是线材表面碳原子损失而造成的。全脱碳和部分脱碳之间存在差别。没有碳存在时，称为全脱碳；碳含量部分减少时，称为部分脱碳。n产生原因：n如果钢在高温下加热时间过长或炉气仅仅与铁本身发生的微量反应但却与碳发生了明显的反应，这就使轧件表面的碳含量减少。n脱碳程度和脱碳深度由炉内气氛中的氧势，加热温度和加热时间确定。n检测：n直接用肉眼观测未经处理、最好是淬硬的，断裂的试样，可以检测全脱碳。金相微观分析以及化学分析可以确定脱碳程度和深度。n与其他缺陷混淆的可能性：n表面脱碳不可能与其他缺陷混淆。403.3表面脱碳表面脱碳是线材表面碳原子损失而造成的。全脱碳n图31盘条横截面，75钢，硝酸酒精腐蚀

28、，100倍n图32盘条纵截面，65钢，脱碳最深达0.20mm，硝酸酒精腐蚀，100倍41图31盘条横截面，75钢，硝酸酒精腐蚀，100倍图32盘4.夹杂物缺陷夹杂物缺陷n在钢丝拉拔和捻制过程中，有时会出现钢丝断裂现象，通过金相显微镜对钢丝断裂试样进行了检查,发现一部分是由于钢丝内部存在非金属夹杂物，破坏了钢丝基体的连续性，在拉拔和捻制变形时，因应力作用而造成钢丝断裂，造成钢丝性能降低，究其原因，主要与盘条中存在非金属夹杂物有关。非金属夹杂物是在钢的凝固和冷却过程中形成的，在钢中含量一般很少，但对盘条的后期加工影响极大。424.夹杂物缺陷在钢丝拉拔和捻制过程中，有时会出现钢丝断裂4.1非金属夹杂

29、物的来源及分类非金属夹杂物的来源及分类5n非金属夹杂物主要来源于钢的冶炼和浇注过程，钢中非金属夹杂物按其形成原因可分为两大类：外来夹杂物和内生夹杂物。n外来夹杂物来源主要有两个途径。一是在冶炼出钢及浇注过程中，钢水、炉渣及耐火材料相互作用而被卷入的耐火材料或炉渣等；二是与炼钢原材料同时进入炉中的非金属夹杂物。n内生夹杂物主要来源以下几个方面：脱氧剂、合金添加剂和钢中元素化学反应的产物，在钢凝固前未浮出而残留在钢中；出钢浇注过程中钢水与大气接触，钢水中易氧化、氮化元素的二次氧化、氮化产物；出钢至铸锭过程中，随钢水温度下降造成氧、硫、氮等元素及化合物溶解度降低，因而产生或析出各种夹杂物。n外来夹杂

30、物一般较粗大，在炼钢工艺适当时是可以减少或避免的；内生夹杂物较为细小，合适的工艺措施可减少其含量、控制其大小和分布。434.1非金属夹杂物的来源及分类5非金属夹杂物主要来源于4.2 盘条中的非金属夹杂物对加工工艺盘条中的非金属夹杂物对加工工艺的危害的危害n非金属夹杂物存在于盘条中，对盘条后续加工主要有如下几方面危害：n拉拔和捻制变形时，破坏了钢丝基体的连续性，造成应力集中，一旦受到拉应力和切应力的作用，沿夹杂物方向就产生破裂，造成钢丝拉拔和捻制时易断裂。n金属夹杂物降低钢丝力学性能，尤其是降低其横向力学性能，使钢丝塑性降低，在高变形情况下易断裂，弯曲、扭转值降低。非金属夹杂物成为钢丝疲劳断裂源

31、，造成钢丝耐疲劳极限值降低。n钢丝热处理时，由于非金属夹杂物的膨胀系数与钢丝基体有差异，在钢丝内割裂钢丝基体连续性，起局部缺口作用，造成钢丝热处理过程中形成微裂纹，在继续拉拔、捻制时微裂纹发展使钢丝断裂。444.2盘条中的非金属夹杂物对加工工艺的危害非金属夹杂物4.3 非金属夹杂物缺陷非金属夹杂物缺陷n非金属夹杂物是线材中细小分散的颗粒，主要是由硫化物、氧化物、硅酸盐、氮化物或这些物质的化合物组成。n检测：n对断口试样可以用肉眼识别中等尺寸及大尺寸的夹杂物。当需要精确确定夹杂物的性质、尺寸大小和数量时，需作断面微观分析。n与其他缺陷混淆的可能性：n较大的非金属夹杂物可能会被误认为长条缩孔。45

32、4.3非金属夹杂物缺陷非金属夹杂物是线材中细小分散的颗粒n图33为09CrPV（D）A10mm盘条头部断口照片，存在大夹杂物，且夹杂物处存在裂纹，而断口以下部位纵向剖开检查没有出现夹杂物。图34弯曲、扭转值低的钢丝基体内的氧化物、硫化物6图3309CrPV（D）A，10mm，断口照片，未浸蚀，100倍46图33为09CrPV（D）A10mm盘条头部断口照片，存在5.缩孔缩孔n线材中的缩孔呈孔洞状，孔内可能含有非金属材料。n产生原因：n由于液态钢在模铸和连铸过程中，常因工艺控制不当，使其凝固以后在钢中形成集中的孔隙，即缩孔。对于模铸钢坯在浇注中若工艺控制不当，很可能在保温帽以下缩孔就开始出现，这

33、样在后来工序中就很难将其切除干净而残留于钢坯中，连铸坯较模铸坯要好的多。大部分缩孔在后来的线材轧制中被焊合，但还有少部分未被焊合的缩孔残余，在轧制中又被拉长形成缩管。n检测：n在断口或断面上很容易识别缩孔。它也能通过超声波检测和金相检验来检测。长条缩孔能导致耳子杂乱分布在线材卷上。n与其他缺陷混淆的可能性：n缩孔可能会与粗大偏析和非金属夹杂物混淆。475.缩孔线材中的缩孔呈孔洞状，孔内可能含有非金属材料。47n图3577B钢，心部空洞和裂纹，且组织为珠光体+网状渗碳体n图36 65钢横截面，硝酸酒精腐蚀，100倍。48图3577B钢，心部空洞和裂纹，且组织为珠光体+网状渗碳体6.6.参考文献参

34、考文献 n1.1.傅百子、曹清.钢丝生产过程中断丝原因分析.金属制品，1997，23（3）：1718n2.2.倪蓉译.线棒材缺陷，马钢钢研所.1999，5n3.3.艾伦德福（加拿大）.钢丝.卢冬良等编译.中钢集团金属制品研究院出版，2001：13n4.4.余曹斌、陈进红.钢丝冷拔过程中断裂原因分析.金属制品，2001，27（3）：17n5 5.祁珊、王世栋.低碳钢线材冷加工后塑性急剧恶化原因分析.金属制品，1997，23（5）：2930n6 6.夏木阳、刘建平.非金属夹杂物对钢丝性能的影响.金属制品，2001，27（1）：28n7.7.邢献强.冷拔钢丝表面裂纹形态及成因.钢铁，（）：496.参考文献1.傅百子、曹清.钢丝生产过程中断丝原因分析