随着品种开发的不断深入,高附加值品种钢日趋增多,钢种成分设计上加入大量的微合金元素如:Nb、V、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu等,此类钢板在轧制过程中,出现了各种各样的裂纹,包括星裂、网裂、细小的边部纵裂纹,特别是细小的边部纵裂纹最多,占裂纹总量的70%。边部小纵裂纹的出现,造成大量钢板报废。济钢第三炼钢厂通过组织攻关、邀请专家进行学术交流,进行了大量对比试验、数据统计、电镜扫描等工作,找出了产生边部纵裂纹的原因,通过采取有效措施,使该类缺陷得到有效控制。

边部小纵裂纹断续,但总体沿轧制方向,缺陷体较尖锐、细小,深度约0.1～210mm,力学试验不影响钢板冷弯性能。绝大部分分布在据钢板边部300mm左右,偶尔分布在钢板整个表面。取裂纹试样观察其金相照片,发现其种边部小纵裂纹和铸坯表面大纵裂不同,一般不存在脱碳现象,没有晶粒长大和氧化物原点。

该裂纹没有氧化原点,使用电镜对裂纹处进行扫描分析,没有发现其保护渣成分,表明该裂纹并不是在结晶器内产生的。最初怀疑该种裂纹极有可能是铸坯的皮下裂纹或铸坯在进加热炉加热及轧制过程中产生的。

为了寻找裂纹产生的根源,现场取了很多低倍样,对应钢板出现边部小纵裂纹的炉次,对铸坯试样进行了酸洗。将铸坯试样浸泡于工业盐酸水溶液,酸洗后用钢刷将附着在铸坯表面的少量的氧化铁皮除去,清水冲洗后,用放大镜来观察铸坯表面的情况,均没有发现细小裂纹。

为了验证是否由皮下裂纹、夹杂或气泡造成的钢板表面裂纹,对酸洗后的试样进行表面铣、磨加工,沿内弧面向里1.5、310、415、715、1010mm逐层加工,并进行2次酸洗,逐层进行观察,没有发现有边部小纵裂纹、气泡、夹杂等迹象。

据有关资料介绍,现有连铸-冷却-再加热工艺中,当冷却到600～800℃范围,发生奥氏体向铁素体的转变,同时晶粒体积发生变化,碳氮化物容易在晶界析出并降低了晶界结合力。受到机械应力、热应力、轧制应力后容易产生裂纹。当热装温度大于Ar3值(约800℃),此时奥氏体还来不及向铁素体转变,氮化物不会在晶界析出,不容易产生裂纹。冷送时入炉温度始终低于Ar1,因为长时间的高温加热,氮化物重新全部溶解,轧制后的钢板没有问题。