河北联合大学轻工学院冶金专业毕业设计文献翻译

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1、河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕业论文英文翻译论文题目：国丰Q195钢工艺研究学生姓名： 学 号：2008专业班级：08冶金 学 部：材料化工部指导教师：王硕明 教授 2012年05月26日1.2.影响Q195钢质量的因素根据对Q195钢质量检测，发现影响钢质量主要有以下几个方面：钢的化学成分，表面裂纹，钢中夹杂物和钢的显微组织。1.2.1 化学成分的影响钢中化学成分C，Si，Mn，P，Cr，Ti，Ni，Mo等都是强化元素，其中以C对强度作用效果最为明显。所以应该将各种强化元素，尤其是C元素要控制在其允许范围的下限。改变合

2、金元素含量，要注意该合金元素在钢中的作用，以满足用户的基本要求。1.2.2 表面裂纹的影响表面裂纹产生的原因有：一是钢坯质量不合格，导致钢锭皮下气泡或皮下夹杂在轧制中暴露于钢坯或钢材表面；二是轧制不当所导致的表面裂纹，轧钢过程中如存在严重的温度不均匀，会在钢材表面形成横向裂纹。1.2.3 钢中非金属夹杂物的影响非金属夹杂物是钢中不可避免的，但其夹杂物成分、数量、形态、分布等特性对钢的性能影响是多方面的。1）夹杂物对裂纹的形成的影响统计发现，约有82%的疲劳断裂其裂纹发源地都有夹杂物存在。非金属夹杂物往往为作为显微裂纹的发源地对钢起了破坏作用，从而使得钢的性能变坏35,36。2）夹杂物对钢塑性和

3、韧性的影响非金属夹杂物往往为作为显微裂纹的发源地而在其中起着重要的作用，其表现为使钢的伸长率和断面收缩率降低。颗粒夹杂物常作为应力集中源，在降低钢冲击韧度值的同时使钢的脆性转变温度升高。3）夹杂物对钢的疲劳性能的影响钢中夹杂物对疲劳性能的影响的最主要因素之一是夹杂物的变形能力。若夹杂物的变形能力低，在钢基体和夹杂物的界面处就可能产生微裂纹，这些微裂纹便成为了疲劳裂纹的发源地。4）夹杂物对钢压力加工性能的影响除了在钢中晶界上存在的低熔点夹杂物使钢在热变形加工时可能产生“热脆”现象外，钢中非金属夹杂物可降低钢在室温时的塑性，也必然使钢的冷变形性能破坏。5）夹杂物对钢耐腐蚀性能的影响在腐蚀介质中工作

4、或表面附着有腐蚀介质的钢制零件，当其表面存在有大量非金属夹杂物时，由于非金属夹杂物与钢基体的电极部位不同而构成腐蚀微电池37，将会在非金属夹杂物与钢基体的交界处发生电化学腐蚀。6）夹杂物对钢热处理性能的影响钢中非金属夹杂物通常是零件热处理淬火时开裂的一个主要原因。这是因为夹杂物在钢中破坏了其连续性。7）夹杂物对钢焊接性能的影响非金属夹杂物对钢焊接性能的影响主要是容易引起焊接件在焊缝或焊缝热影响区产生裂纹。1.3 钢中非金属夹杂物的研究质量良好的金属材料不仅化学成分符合技术标准的要求，材料中的非金属夹杂物也要尽可能的少，因为即使很少量的非金属夹杂物亦足以影响金属的机械性能，降低材料的质量。这些铸

5、坯中的非金属夹杂物破坏了钢的连续性和致密性，对金属制品的质量有着极为重要的影响。连铸坯内较多的非金属夹杂物，淬火时会引起应力集中而引起裂纹，降低疲劳强度，甚至使工件直接报废，夹杂物的存在，会使零件在腐蚀介质中在夹杂物处引起腐蚀。非金属夹杂物对金属材料质量的影响不仅决定于其数量的多寡并与夹杂物的组成、外形及分布状态有关；不利的外形分布，如：沿晶界分布的、链状的、被轧成条状的夹杂物对机械性能的影响尤其大。在外力作用下往往在非金属夹杂物存在的地方引起应力集中，当应力足够大时则导致材料破裂。因此夹杂物类型、含量和分布等通常认为是评定钢材质量的一个重要指标，并被列为优质钢及高级优质钢出厂常规检验项目之一

6、。连铸凝固速度快，夹杂来不及上浮而且存在分散，连铸钢水和耐火材料熔渣接触，暴露在空气中的机会也多，因此，夹杂来源复杂，根据以往的研究成果，提出了夹杂物的来源、类型和减少夹杂物的措施。1.3.1 夹杂物来源按照钢的冶炼流程，在以下各个环节都有可能引起铸坯产生夹杂物24：1）转炉出钢下渣挡渣出钢的效果相对较差，出钢时带入钢包中的炉渣较多，再加上使用过的钢包有的不太干净，出钢时很多剩渣夹裹在钢水中，污染了钢水。有的炉次吹气精炼不好，直接浇注，脱氧产物及钢水中悬浮的炉渣不能充分上浮，也造成钢水污染233。2）钢包、中间包包衬侵蚀物在生产过程中如果钢包衬侵蚀物进入钢水，尤其是LF精炼炉升温时对钢包上部打

7、结料的侵蚀严重，会造成包衬侵蚀污染钢水。大量的中间包填充料（粘土砖粉）和绝热板残块进入钢水也会造成污染，而被中间包的填充物污染的钢水极易通过浸入式水口进入结晶器，所形成的夹杂物尺寸也是最大的，对钢板性能的破坏亦最明显。另外，浇注后期涂料侵蚀透后，中间包打结料侵蚀进入钢水也造成污染。3）钢水二次氧化钢水由大包到中间包应采用全程密封保护，但在实际使用中，上部钢流往往暴露与空气中造成二次氧化。还有浇注过程中用氧气烧高压保护箱内壁上的钢瘤等时形成的氧化物极易进入结晶器凝入坯壳。精炼炉吹氩时，如果片面追求快速降温或缩短精炼时间，会使氩气压力过高，使大包液面翻动过大，一方面造成钢水面裸露二次氧化，另一方面

8、，液面过度翻动使表面渣层裹入钢水，污染钢水。4）中间包污染浇注过程中，上下炉钢水连接时，往往由于生产组织或其它方面的原因，造成连接不好，下炉钢水不能及时再浇，中间包液面过低，上层的渣子随水口涡旋进入结晶器。中间包不干净，杂物及耐火材料碎块也污染钢水。5）结晶器液面波动如果中间包塞棒开闭和调整拉速是由人工控制，结晶器有时液面波动较大，并且前一时期浸入式水口侧孔角度偏小，插入深度经常变化以改变水口渣线的位置，都加剧了结晶器液面的波动，保护渣被钢流冲至水口到弧板边1/2的位置聚集，并被钢流卷入钢水中，而结晶器面上下波动最易造成铸坯弯月面处的初生坯壳皮下裹渣。1.3.2非金属夹杂物的分类1）按夹杂物来

9、源分钢中的夹杂物按照来源可以分为内生的和外来的两大类25，26。内生夹杂主要为氧化物夹杂有以下几种来源：一是在炼钢温度下合金化和铝终脱氧时析出脱氧产物，称为一次脱氧产物；二是钢液从精炼温度冷却至液相线温度过程中析出的脱氧产物，称为二次脱氧产物；三是钢液从液相线温度冷却到固相线温度时析出的脱氧产物，称为三次脱氧产物。内生夹杂物在钢中的分布相对来说是比较均匀的，它们的颗粒一般比较细小。外来的主要是在钢的熔炼、出钢和浇铸过程中，钢液同耐火材料和炉渣相接触，炉渣被卷入钢液中(特别是出钢的时候)，耐火材料在高温受到冲蚀，它的颗粒混入钢液中，这些情况都难以避免。混入钢液中的耐火材料和炉渣颗粒通过与钢液起化

10、学反应不断在成分和结构上发生变化。这些颗粒，不论是刚刚被机械地带入钢液中的，还是经历了相当变化的，一旦被滞留到铸件中，就变成了钢中的夹杂物，这些就叫外来夹杂物。外来一般来说尺寸较大，外形不规则，结构复杂，只是偶然在这里或者那里出现。2）按化学成分第一类夹杂物简单氧化物30。如FeO，MnO，钛、钒、妮的氧化物，Cr2O3，A12O3，SiO2等。第二类夹杂物复杂氧化物。其中尖晶石类夹杂物通常用化学式AOB2O3表示。化学式中A表示二价金属，如镁、锰、铁等，B表示三价金属，如铁、铬、铝等。尖晶石类夹杂物为一大类氧化物，如MnOAl2O3，MnOCr2O3，MnOFe2O3，FeOAl2O3，Fe

11、O-Cr2O3，MgO-A12O3等。钙的铝酸盐如CaOA12O3，CaO2A12O3 也属于复杂氧化物。但不属于尖晶石类夹杂物。第三类夹杂物硅酸盐及硅酸盐玻璃。通用化学式可写成 lFeOmMnO nA12O3P SiO2。它们一般是多成分的。既可以是单相的，也可以是多相的。在单相情况下，一般是玻璃态的。在用锰铁、硅铁和铝进行脱氧而且加铝量较少时出现各式各样的硅酸盐，如铁硅酸盐、铁锰硅酸盐、铁锰铝硅酸盐等。第四类夹杂物硫化物。主要是FeS，MnS：此外，根据情况可能出现CaS、TiS、稀土硫化物等。第五类夹杂物氮化物。如VN，TiN，AlN等。3）按夹杂物粒度大小分（1）微观夹杂 （2）宏观夹

12、杂微观夹杂指的是粒度小于50m的夹杂，这类夹杂物一般为脱氧产物；粒度大于50m的称作宏观夹杂，这类夹杂与钢中氧含量无直接关系，也说明宏观夹杂并不是或不完全是由脱氧造成的。由此可见，以往那种认为连铸坯凝固快，夹杂物来不及聚集，多呈细小分散状态的观点已不能全面反映连铸坯夹杂物的实际状况。4）按热加工温度下相对变形程度分（1）脆性：指那些不具有塑性的氧化物和氧化物玻璃。当钢经受热加工变形时，这类的形状和尺寸不发生变化，但分布有变化。氧化物夹杂在钢锭中成群(簇)出现；钢经热加工变形后，氧化物颗粒沿钢延伸方向排列成串，呈点链状。属于这类的有Al2O3，Cr2O3、尖晶石类氧化物、钒、钛、锆的氧化物以及一

13、些高熔点的氧化物。特别是对硬线钢来说，当钢丝存在尺寸大于钢丝直径2%的颗粒时就会导致钢丝在拉拔过程中断裂。（2）塑性：这些在钢经受热加工变形时具有良好的塑性并沿着钢塑性流变的方向延伸成条状，属于这类的有硫化物、含Si02量较低(40%60%)的铁锰硅酸盐和其中溶有FeO，MnO，Al2O3的硅酸钙和硅酸镁等。（3）球状(点状)不变形：这类在钢锭中或在铸钢中呈球形，钢经形变后保持球形不变。属于这类的有SiO2、含SiO2较高(70%)的硅酸盐、钙的铝酸盐(CaOA12O3，CaO2A12O3)玻璃、纯的硅酸铝等。（4）半塑性：指各种复相的铝硅酸盐夹杂。基底铝硅酸盐玻璃一般在钢经受热加工变形时具有

14、塑性，但是在基底上分布的析出相晶体(如刚玉、尖晶石类氧化物)不具有塑性。当析出相的相对量较大时，脆性的析出相好象是被一层范性相的膜包着。钢经热变形后，塑性的相多少随钢变形延伸，而脆性的相不变形，仍保持原来形状，只是或多或少地拉开了颗粒之间的距离。1.3.3 钢中非金属夹杂物的控制1）要控制钢中非金属夹杂物一般情况下应从两个方面考虑：（1）设法在冶炼和浇注过程中稳定操作来减少夹杂物的产生，尽量减少外来夹杂对钢水洁净度的影响；（2）利用先进的冶金技术对已存在的钢中夹杂物如何更好的去除，以达到洁净钢生产的目的。2）为了生产高质量的钢种，我们主要在以下几个方面对其钢中夹杂物进行控制。（1）转炉冶炼的控

15、制在转炉冶炼过程中，尽量减少补吹，要严格控制下渣量，以降低转炉终点的氧含量；对转炉冶炼完的渣子中，应适当提高其MgO含量和渣的碱度，并且保证减少下渣；在转炉出钢时，应严格采取出钢挡渣制度和炉渣变性处理；在转炉出钢过程中应进行渣洗脱硫，这样可降低钢水硫含量，从而抑制硫化物夹杂得形成而污染钢水；利用渣洗过程中液态高碱度脱硫熔渣与钢水重度差，促使熔渣在与钢水充分接触的同时，从钢水内部不同层面上不断上浮析出形成脱氧及脱硫产物，为后续钢水的钙处理创造条件，促进钢中夹杂物变性。（2）精炼过程可采取的夹杂物控制利用真空吹氩搅拌来有效去除钢中夹杂物；在精炼过程中，加入粉剂来去除钢中有害杂质；对钢液中夹杂物要进

16、行必要的变性处理；在造渣方面，应造合适的精炼渣来有利于去除夹杂。（3）中间包可采取的控制措施通过合理优化中间包结构及设置内部挡墙的方法来保证钢液在中间包内有足够的停留时间，使夹杂物能够得到充分上浮；由钢包到中间包采用长水口，并且通过氩气密封保护浇注，来减少钢液暴露在大气中而使钢液得到污染；在开浇前，应通过氩气（或氮气）对中包内部进行清扫，以防止钢液的二次氧化；中间包内衬使用的耐火材料质量应当稳定较好，及时更换中包；通过中包底部吹氩气来进一步促使夹杂物上浮；使用的中间包覆盖剂碱度要高，这样易于吸收更多的夹杂物，造还原性中间包渣，使用碱性耐火材料，降低侵蚀。1.4钢中低倍组织缺陷1) 方框形偏析偏

17、析是钢中化学成分及杂质的不均匀分布现象（通常也称液析）。在钢锭结晶过程中出现有区域偏析，晶内偏析、晶间偏析等。低倍检验所涉及的偏析是区域偏析，如方框形偏析、点状偏析、碳化物偏析（碳化物剥落）等，而方框形偏析又是常见的。1特征：在横向酸浸试片上方框形偏析是组织不均匀致密的易腐蚀的“黑色方框”，“方框”的形状由钢锭模的形状决定。但由于钢坯在热加工时变形程度不同，方框也稍有变化。易腐蚀的暗色方框区域中主要是碳、硫、磷及合金元素的偏析。当偏析以合金元素为主时，方框形与基体主要是颜色上的差别；而当偏析主要是以低熔点杂质硫、磷、碳为主时，则方框形主要是由受浸蚀后留下的不规则疏松孔隙所组成。方框经常出现在钢

18、材横截面1/2半径处，但由于结晶过程的变化，也可能出现在靠近中心部位或靠近边缘。有时也可出现几层方框。2产生原因：方框偏析是钢锭结晶过程的产物。因为大多数钢锭是方形，所以偏析区呈方框形。在钢锭结晶过程中，由于柱状晶的成长把低熔点组元、气体及偏析元素推向尚未冷凝的中心液相交界处，形成一个偏析方框。这个偏析方框中所含的过量杂质没能充分在剩余钢液中呈均匀分布，或上浮到冒口，被冷凝下来后便形成啦方框偏析。方形偏析表面在钢材横断面低倍组织中腐蚀较深的一层方框区域。因其形状呈方框形，故称为方形偏析。 2）一般疏松1特征：在横酸浸试片上呈暗黑色小点和细小的孔隙，可分布在试样检验面的各部位。暗色小点富集有偏析

19、组元，因而易腐蚀，呈海绵状。2产生原因：一般疏松在钢材中比较普遍出现。钢锭结晶过程中，液态冷凝而成固态时，形成树枝状晶体。由于选分结晶的结果，树枝状晶的成长逐渐把偏析组元、气体、杂质挤到树枝状晶轴之间或各个树枝状晶之间的尚未冷凝的少量钢液中，而这种粘稠的少量钢液由于周围树枝晶的阻碍，不能与钢锭心部尚未冷凝的大量钢液结合，随后冷凝收缩时便形成了富集杂质气体的一些微小区域或小孔隙。热酸浸时，这些区域不耐腐蚀，因而显示出黑色小点或孔隙。3)中心疏松1特征：在横向酸浸试片上，相当于钢锭轴心部位组织不致密，呈暗黑色海绵状的小点和孔隙。中心疏松和一般疏松的区别是：a、分布部位不同，中心疏松是在钢的轴心部位

20、集中分布；b、表现的特征也不完全一样，中心疏松以钢液收缩时得不到补充而形成的孔隙为主。2产生原因：中心疏松是钢锭最后结晶的产物。在钢锭凝固后期，中心区等轴晶充分长大，钢液很稠，流动性不好，富集大量的夹杂、气体、偏析组元。粗大的等轴晶间由于没有钢液补充，最后凝固时出现分散的孔隙，因此中心疏松也叫收缩疏松，它通常出现在缩孔下面。由于气体、低熔点杂质，偏析组元都集中在心部最后凝固的钢液中，使这些最后凝固的部分易腐蚀，在酸浸蚀呈黑色海绵状的小点。中心疏松在材料横断面上中心部位呈现腐蚀程度较深的暗黑小点及不规则的圆形小孔隙，颜色较深。4）缩管残余1特征：在横向酸浸试片的轴心部，呈不规则的空洞或裂纹，空洞

21、或裂纹中往往残留着外来夹杂。空洞和裂纹周围疏松严重，在粗大的等轴晶之间留下许多细小孔隙，并富集大量夹杂。孔隙颜色一般较深。在纵向断口上相应于缩孔部位出现夹层。残余缩孔严重时，空洞较大，延伸很深，甚至于对穿横试样正、反面。2产生原因：缩管残余是由于铸锭过程中，钢液冷凝收缩产生缩孔，而在热加工过程中，切头不够所造成的。一般说来，若在热加工时保证适当的切头率，可将钢锭的缩孔部分切除。但是，当缩孔在钢锭中延伸很深或切头掌握不好时，将会使部分缩管残余留于钢中，造成钢材中的缩管残余缺陷。5）皮下气泡1特征：皮下气泡是单个或成簇的纺锥形，并沿纵向排列的小孔洞或内壁光滑的小裂纹。皮下气泡分布在钢锭表面下一定深

22、度处，有的深达数十毫米。在钢材横向算浸试片上，皮下气泡分布在表面下十几毫米以内的区域，但经常是距表皮几毫米的区域最多。有时皮下气泡穿透钢材表面而呈小裂纹，裂纹的末端是园角，与其他原因形成的裂纹有所区别。2产生原因1、原材料不干燥，钢液去气不良，脱氧不完善，出钢槽、成钢桶、下铸砖干燥不充分，钢锭模内壁铁锈末刷净，涂料水分高或未涂均匀等。2、采用上铸法时，操作不当造成钢水飞溅也能引起皮下气泡。因为飞溅的钢液在模壁上被空气氧化，当钢液上升，与黏在模壁上的氧化铁接触时，钢液中的碳与氧化铁皮发生反应，生成一氧化碳气泡，不能及时排除而被包围在钢锭急冷层中，便成为皮下气泡。皮下气泡在材料横断面上呈现成簇的或

23、分散的小气孔隙，有的呈细而微弯倾向且垂直于表面的长条裂纹。6）翻皮1特征：在横向酸浸试片上呈灰白或暗黑色的聚集大量夹杂的不规则条带，有时条带上镶嵌着肉眼可见的炉渣或耐火材料的夹杂。翻皮通常出现在相当于钢锭上部的钢材上。灰白色的翻皮是由于氧化脱碳的结果，而在保护浇注中产生的翻皮大部分是暗黑色。翻皮在断口上表现为夹杂或夹层。翻皮处搭形试样的发纹也很严重，显微镜观察翻皮处，发现堆集着大量的氧化物、硅酸盐夹杂。2产生原因：1、铸锭操作不熟练，疏忽大意，使钢水在锭模中上升不平稳。当铸速忽然增大时，涌入模内的钢水冲破氧化层和富阳夹杂的液面结膜，使结膜卷入钢中。2、模壁不光滑，阻碍钢水上升，易使液面结膜局部

24、破裂。3、铸温偏低，液面结膜太厚，使钢水上升受到阻碍，因而引起局部结膜破裂。4、冒口结壳破裂，落入为凝固钢水中。翻皮在材料横断面上呈现弯曲的细长条的发纹，其四周常伴有气泡及夹杂，与被腐蚀的小孔共存，颜色灰暗。7）非金属灰杂物1特征：酸浸试片上的夹杂指肉眼可见的耐火材料、炉渣、及其他非金属夹杂物。夹杂物细小，可用510倍的放大镜观察。这些夹杂物通常称为低倍夹杂，他们在试片上以镶嵌形式存在，并保持其固有的各种颜色。最常见的有灰白、米黄和暗灰色几种。夹杂在钢中的分布没有一定规律。当夹杂在表面附近时评皮下夹杂，夹杂物分布在整个酸浸试片检验面者，评断面夹杂。在酸浸试片上有时只看到一些拉长了的不规则的空洞

25、，经证实是碱性夹杂物在酸浸中被侵蚀掉而形成的，这些空洞边缘不整齐，呈海绵状，往往成群出现。2产生原因：低倍夹杂主要是外来夹杂，来源有几方面：（1）冶炼和浇注设备上剥落的耐火。在整个炼钢和浇注过程，钢液都接触耐火材料。由于化学浸蚀和钢液冲刷，把耐火材料颗粒带到钢液中；（2）炉渣。炼钢过程中不能没有渣。如果由于某些原因（例如铸温过低，渣的流动性不好），炉渣不能浮出液面，则造成夹杂；（3）铸锭设备上的尘土。8）白点锻轧的合金钢中比较容易出现白点。它实际上是存在于钢坯和大短剑内部的小裂纹，通常分布在钢材接近于中心的部位。1特征：在横向酸浸试片上表现为锯齿状裂纹，这些裂纹一般呈辐射状或不规则地分布。在淬

26、火或调质状态的纵向断口上，呈圆形银亮色的粗晶状斑点，斑点直径一般在几毫米以内，有时也可能几十毫米。在纵向酸浸试片上轻微的白点一般呈平行于压延方向成一定角度或垂直于压延方向。在裂纹处取样，在显微镜下观察时，发现裂纹既有晶界的，也有穿晶的，在裂纹周围没有塑性变形，没有氧化脱碳和富集非金属夹杂物。2产生原因：白点的形成原因有各种不同的说法，但大多数都认为是氢气和组织应力共同作用下产生的。大致可以解释如下：氢的冶炼和浇铸过程中通过不同途径进入钢液。在铸锭凝固过程中，氢在钢中的溶解度随温度的下降而降低。由于过饱和而析出的氢有些来不及逸出钢锭外，仍以原子状态过饱和的固溶在钢中，随后部分扩散至钢锭中的微隙等

27、中去，结合成分子。当这种钢锭进行锻轧时，微隙将被焊合或压缩，其中的氢将有一部分重新固溶于钢中，使固溶体的氢含量增加一部分未固溶的分子氢，且由于体积压缩而对周围金属施加较大的压力，产生局部的内应力。这些钢坯在冷却过程中由奥氏体转变为铁素体和珠光体时氢的溶解度剧烈降低，使钢中氢的过饱和度不断增加。当冷却过程缓慢时，氢有足够的时间逐渐向外扩散，组织应力也很小，则不致产生白点。而当冷却过程较快时氢来不及充分扩散逸出，大部分继续以过饱和状态溶于固溶体中。当温度降到200以下时，氢的扩散极慢，固溶体中析出的氢只能向附近的微隙中挤，并在微隙中结合成分子，与微隙壁上的碳化合成甲烷。这些氢和甲烷分子在较低温度很

28、难重新分解而进入固溶体中，只能被封闭在微隙中。由于从固溶体中析出的氢原子很快结合成分子，产生巨大的压力。这种压力和微隙附近的金属因冷却和相变及其他原因形成的应力总合，超过了金属的强度，从而以微隙为核心，发生穿晶脆裂，形成白点。9）轴心晶间裂纹轴心晶间裂纹常出现在高铬钢和高合金的镉镍结构钢中。1特征：在横向酸浸试片的轴心部位，呈蜘蛛网状或放射状的细小裂纹。这些小裂纹由细小的孔洞排列形成。显微镜观察时晶间裂纹处有较多的氧化物夹杂，经硝酸酒精腐蚀后发现夹杂物沿晶界分布。在纵向断口上轴心晶间裂纹处出现夹层。2产生原因：某些钢对轴心晶间裂纹非常敏感，可能与钢锭冷却的收缩应力有很大关系。钢锭冷凝后期，边缘

29、对中心部的拉应力很大，使中心富集气体、夹杂的最后结晶部分沿脆弱的晶界形成裂纹。轴心晶间裂纹都出现在钢锭中上部。钢锭尾部没出现过晶间裂纹。这说明夹杂和气体是促使晶间裂纹形成的原因之一。浇注温度过高也容易产生晶间裂纹。钢锭中极细小的无氧化夹杂或夹杂很少的轴心晶间裂纹，在热加工锻压比足够时可以焊合。轴心晶间裂纹在材料横断面心部位呈现放射状的细小裂纹。 10）外来金属夹杂物1特征：外来金属称金属夹杂或异形金属，是在酸浸试片上呈各种形状的镶在试样面上的金属块。由于外来金属大多数与基体化学成分不同，抗腐蚀能力也有差别，因此与基体有明显的颜色区别。一般情况下，外来金属与基体有明显的界面，但有时候外来金属块较

30、小，落入钢液中时间较长，被钢液熔化了一部分。这种状态的外来金属在试片上与基体的界面具有连续的过渡层。1.2. Q195 influence factors on the quality of the steelAccording to the Q195 steel quality testing, found that influence the quality of steel mainly in the following aspects: the chemical composition of steel, surface crack, steel and steel inclusion

31、s in the microstructure.1.2.1 The influence of the chemical compositionSteel chemical composition C, Si, Mn, P, Cr, Ti, Ni, Mo is strengthening the elements, which in C of strength most obvious effect. So should be all sorts of aggrandizement elements, especially C elements should control in the low

32、er limit of the allowed scope. Change alloy element content, should pay attention to the alloy elements in the role of the steel, in order to meet the basic requirements of users.1.2.2 The effect of surface crackSurface cracking reasons are: one is the quality of steel is unqualified, cause ingot su

33、bcutaneous to bubbles or subcutaneous mingled in the rolling exposed to billet and steel surfaces; 2 it is rolling regard to surface crack, steel rolling process if there are serious temperature even, will be in the surface of steel transverse crack.1.2.3 Steel in the influence of the non-metallic i

34、nclusionsNon-metallic inclusions in steel is inevitable, but its inclusion composition, quantity, the shape, the distribution characteristics of the steel impact on performance is multifaceted.1) the inclusion of the formation of crack of influenceStatistics found that about 82% of the crack fatigue

35、 fracture in the home have inclusion exist. Non-metallic inclusions as often as the birthplace of microscopic cracks of steel up the damage, so that the performance of the steel bad 35, 4.2) the inclusion of sex and the influence of the steel model toughnessNon-metallic inclusions as often as the bi

36、rthplace of microcracks and one in which plays an important role, its expression is make steel and elongation area reduction reduced. Particle inclusion often as source of stress concentration, in lower steel impact toughness values of the steel and the brittle transition temperature rise.3) of the

37、inclusions steel fatigue performance influenceSteel for inclusion in the influence of the fatigue performance of one of the main factors of inclusion is deformation capacity. If the inclusions deformation capacity is low, the steel basic and inclusion in the interface may generate micro cracks, the

38、fine cracks had become the birthplace of fatigue crack.4) inclusion of steel pressure influence on the performance of the processingExcept in steel exist on a low melting point from the steel inclusions in the thermal deformation processing may result when the hot fragile phenomenon, non-metallic in

39、clusions in steel can reduce steel at room temperature of plastic and must make the cold steel deformation property damage.5) inclusion of steel corrosion resistant performance influenceThe corrosive medium in work or surface is attached to the corrosive medium of steel parts, when the surface of ex

40、isting non-metal inclusions, due to non-metallic inclusions and steel substrate electrode parts of a different corrosion micro cell 37, will be in non-metallic inclusions in the boundary of the steel basic and electrochemical corrosion occurred.6) inclusion of influence on the performance of the ste

41、el heat treatmentNon-metal inclusions in steel is usually heat-treatment quenching cracking when the one of the main reasons. This is because inclusion in steel destroyed the continuity.7) inclusion of steel welding performance influenceNonmetallic inclusion of steel welding influence on the perform

42、ance of the main product is easy to cause in the weld seam or heat affected zone crack.1.3 Steel of the non-metallic inclusions in the studyGood quality of metal materials not only meet the technical standard chemical composition of requirements, non-metallic inclusions in the material also wants as

43、 far as possible less, because even a small amount of non-metal inclusion also can affect the mechanical properties of the metal, reduce the material quality. These slab of the non-metallic inclusions destroyed the continuity of the steel and dense sex, the quality of the products of metal has a ver

44、y important impact. In the continuous casting slab more non-metallic inclusions, quenching will stress concentration and cause crack, reduce fatigue strength, and even to make the work directly scrap, the existence of the inclusion, can make the parts in the corrosive medium in inclusion in place ca

45、uses corrosion. Nonmetallic inclusion of metal materials quality affects not only depends on the amount of and the composition of the inclusions and, appearance and distribution state relevant; The appearance of adverse distribution, such as: the distribution of grain boundaries, chains, be rolling

46、into strips of inclusion of mechanical properties of especially big influence. Under external force often non-metal inclusions in existing local stress concentration, when stress is big enough to broken material. So inclusion types, content and distribution is usually think that assess the quality o

47、f steel products is one of important index, and is listed as high-quality steel and high quality steel factory routine inspection programs.Continuous casting solidification speed, inclusion floatation and there too scattered, continuous casting steel and refractory slag contact, the opportunity is e

48、xposed to the air, so, mingled with complicated source, according to the research results of the past, and put forward the inclusion of source, type and reduce the inclusion of the measures.1.3.1 Inclusion sourceAccording to the steel smelting process, in the following each link may cause of billet

49、inclusions produce and :1) the steel slag converterThe effect of the steel slag relatively poor when the steel slag ladle into the more, plus used ladle some not too clean, when many of the steel slag wrapped in the molten steel with clip, polluted the molten steel. Some furnace times blowing refini

50、ng is not good, direct pouring, of deoxidizing products and a suspension of the molten steel slag cant fully rise, also caused the molten steel pollution 23 3.2) ladle, middle bag that lining erosionIn the process of production of ladle lining things into erosion if molten steel, especially when the

51、 temperature in the ladle finer LF the knot of material erosion, can cause molten steel ladle lining erosion pollution. A large number of tundish stuffing (clay brick powder) and insulating board of molten steel in the pollution, and the filling of the tundish pollution extremely easily through the

52、dipped into the molten steel nozzles into mould, by the formation of the inclusion size is also the biggest, the destruction of the performance of the steel also the most obvious. In addition, pouring later coating erosion after appearing, tundish knot into the molten steel material erosion and caus

53、e pollution.3) the molten steel secondary oxidationThe molten steel tundish by big pack to should be adopted to protect the seal, but in actual use, the upper steel flow tend to show in the air and cause the second oxidation. And in the course of oxygen and high pressure casting in the protection of

54、 the walls of the steel and the formation of oxide NingRu mould easily into the solidified shell.Finer blow argon, if only pursue rapid cooling or shorten refining time, can make the argon gas pressure is too high, make big pack liquid surface flipping too big, on the one hand, cause the water two t

55、imes bare steel oxidation, on the other hand, liquid level excessive flipping make surface slag layer incorporated into the molten steel, steel pollution.4) tundish pollutionCasting process, and the upper and lower furnace connection of molten steel, usually because production organization or other

56、reasons, the connection is bad, the molten steel in the furnace cant poured again, tundish liquid surface is too low, with the upper! (scroll into the mould. Tundish not clean, sundry and refractory pieces and molten steel pollution.5) mould liquid surface waveIf tundish plug open and close and adju

57、st the great drawing speed is by artificial control, mould sometimes volatile liquid surface, and former period nozzles dipped into the side holes in the small Angle, insert depth often changes in order to change the position of the nozzle slag line, intensifies the mould the liquid surface wave, pr

58、otection of steel slag was rushed to the outlet flow to arc plate edge 1/2 position gathered together, and was involved in the molten steel flow of steel, and mould surface wave is apt to cause the most under slab crescent in the green shell surface early subcutaneous wrapped slag.1.3.2 The classifi

59、cation of the non-metallic inclusions1) inclusions points according to the sourceSteel of inclusions in accordance with the source can be divided into the endogenous and foreign two major types of 25, 26.Endogenous inclusion mainly for the oxide inclusions has the following kinds of sources: one is

60、the steelmaking temperature alloying and aluminum when final deoxidization separation of deoxidizing products, called a deoxidizing products; 2 it is from the liquid steel refining temperature cooling to the liquidus temperature process of separation of deoxidizing products, known as the second of d

61、eoxidizing products; 3 it is steel liquid from the liquidus temperature cooling to solid phase line when the temperature separation of deoxidizing products, called deoxidizing products three times. Endogenous inclusion in the distribution of steel relatively uniform, their tiny particles is compared

62、 commonly.Foreign mainly in the steel smelting, the steel and casting process, the liquid steel with refractory material and slag in contact, slag is involved in in liquid steel (especially when the steel), fire-proof material in high temperature by erosion, its particle mixing in liquid steel, thes

63、e are hard to avoid. The liquid steel into the refractory material and slag particles through the liquid steel and react in composition and structure of the constant change. These particles, whether it had just been mechanically into the liquid steel, or after a fairly change, once were stranded in

64、the casting, became steel of inclusions, these called foreign inclusion. Foreign generally size is larger, appearance is irregular, the structure is complex, just by chance in here or there.2) according to the chemical compositionThe first kind of inclusion-simple 30 oxide. Such as FeO, MnO, titanium, vanadium, ni oxide, Cr2O3, A12O3, SiO2, etc.The second category of inclusion-complex oxide. One spinel class inclusion usually use patent AO B2O3 said. In the patent A said divalent metal, such as magnesium, manganese and iron, B said three price metal,