中厚规格Q460E钢板广泛应用于桥梁、压力容器、车辆、船舶等工程或结构建造，钢板内部质量关系着工程或结构的安全性。超声波探伤是利用超声波透入金属材料深处，在界面边缘发生反射，在荧光屏幕上以脉冲波形方式反映缺陷位置和大小，超声波探伤检验结果是判断钢板内部质量的主要依据。
1、存在的问题
在连铸和模铸钢板探伤缺陷位置分别取300个和100个试样，按GB/T 1979—2001《结构钢低倍组织缺陷评级》标准，检验钢板的疏松、偏析、裂纹及夹渣等情况，按GB/T 13298—2015标准制备试样，在LeicaDMIRM型金相显微镜上进行金相检验，在Quanta400扫描电子显微镜下进行成分分析，共发现两种探伤缺陷，即夹渣缺陷和裂纹缺陷，两种缺陷在连铸钢板中所占的比例分别为90%和10%，在模铸钢板中所占的比例分别为40%和60%。
2、原因分析
1夹渣缺陷
SUMMARY
连铸和模铸钢板中夹渣缺陷形貌类似，低倍照片如图1所示。
图1 夹渣缺陷低倍照片
夹渣的金相检验和扫描电镜能谱分析结果如图2所示。夹渣化学成分主要为Ca、Si、Na、Mg、Al、K等元素的氧化物，氧化物夹渣叠加后会使超声波衰减，底波降低，出现缺陷波形。
夹渣探伤缺陷为钢水中的保护渣、非金属夹杂、气体未排除，残留在钢中，汇聚叠加后产生。对生产操作过程和工艺参数进行排查，确定连铸钢板和模铸钢板缺陷的产生原因如下：
(1) 连铸生产过程中，拉速波动幅度大、结晶器液面波动大、结晶器保护渣熔融层厚度偏薄导致卷渣，形成夹渣缺陷。
2裂纹缺陷
SUMMARY
连铸和模铸钢板中裂纹缺陷形貌类似，低倍照片如图3所示，可以看出在钢板厚度中心至1/4处存在若干条裂纹缺陷。
图3 裂纹缺陷低倍照片
图4 抛光状态和4%的硝酸酒精溶液腐蚀状态的金相照片
裂纹探伤缺陷的产生主要是因为铸坯遗传的疏松、偏析缺陷较严重，疏松缺陷在铸坯加热轧制后未被压合，形成微裂纹；偏析类缺陷在铸坯缓冷或钢板缓冷时产生的较大热应力和组织应力综合作用下，在钢板内部形成裂纹。
对生产操作过程和工艺参数进行排查，确定连铸钢板和模铸钢板缺陷产生原因如下：连铸生产过程中，铸机辊缝调整偏差造成疏松缺陷较严重；模铸生产过程中，浇注过热度高造成钢锭中心缩孔和疏松缺陷严重。连铸坯和模铸锭加热轧制时压下率不足，缺陷未被压合。
3、改进措施
根据夹渣和裂纹缺陷产生的原因，制定有针对性的改进措施，对可量化的工艺参数进行优化调整，具体见表1。
不可量化的措施纳入操作规程中：
(1) 连铸停浇阶段严禁扰动结晶器液面，防止结晶器保护渣卷入；
(2) 模铸后期补加保护渣严禁直接倒入，要使用筛子筛入；加入发热剂严禁抛投；出钢前软吹以减少夹渣物。
4、实践效果
5、结语
(3) 采用的分级方式和图像测量方法为钢板内部缺陷分析提供了参考，可推广到所有钢种。内控标准制定级别的合理性，要兼顾各钢种成本、产量、经济效益、社会效益和用户需求等因素综合衡量，科学评估。
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作者：王树森，赵刚，苏春霞，刘璇，陈本文，杨晰 工作单位：海军沈阳局驻鞍山地区军事代表室、海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室、鞍钢集团钢铁研究院 来源：《鞍钢技术》 转自：冶金之家
