Page 89 - 理化检验-物理分册2021年第八期

冯治胜: 45 圆钢断面收缩率不合格原因

图 1 断面收缩率不合格的 45 圆钢试样的断口宏观形貌 图 2 断面收缩率不合格 45 圆钢试样的显微组织形貌

Fi g 1 Macromor p holo gy offractureofthe45roundsteelsam p les Fi g 2 Microstructuremor p holo gy ofthe45roundsteelsam p lewith

withun q ualifiedp ercenta g ereductionarea un q ualifiedp ercenta g ereductionarea
表 1 断面收缩率不合格的 45 圆钢试样的拉伸性能

Tab 1 Tensile p ro p ertiesofthe45roundsteelsam p lewith

un q ualifiedp ercenta g ereductionarea
屈服 抗拉 断后 断面
项目
强度 / MPa 强度 / MPa 伸长率 / % 收缩率 / %
实测最大值 420 676 24.5 38
实测最小值 379 637 19 32
实测平均值 401 656 22 36
标准值 ≥355 ≥600 ≥16 ≥40
图 3 非金属夹杂物形貌
1.3 化学成分分析
Fi g 3 Mor p holo gy ofthenon-metallicinclusion
对 45 圆钢断面收缩率不合格试样取样进行化
此区域形貌特征表现为典型的氢致断口形貌。初步
学成分分析, 结果见表 2 。可见各元素含量均符合
判断氢致白点缺陷是造成此次断面收缩率不合格的

GB / T699-2015 的成分要求。
主要原因。
表 2 断面收缩率不合格的 45 圆钢的化学成分( 质量分数)

Tab 2 Chemicalcom p ositionsofthe45roundsteelwithun q ualified

p ercenta g ereductionarea massfraction %
元素 C Si Mn P S
实测最小值 0.44 0.19 0.53 0.008 0.007
实测最大值 0.48 0.28 0.59 0.020 0.010
实测平均值 0.46 0.23 0.55 0.014 0.008
0.42~ 0.17~ 0.50~
标准值 ≤0.035 ≤0.035
0.50 0.37 0.80
1.4 金相检验 图 4 白点缺陷的微观形貌

对45圆钢断面收缩率不合格试样进行金相检 Fi g 4 Micromor p holo gy oftheflakedefects

验, 如图2所示。可见其显微组织正常, 为均匀的珠
2 分析与讨论
光体+铁素体, 晶粒度8.0级左右, 心部偏析不明显。
1.5 非金属夹杂物检测 由以上理化检验结果可知, 45 圆钢断面收缩率
对 45 圆钢断面收缩率不合格试样进行非金属 不合格试样的化学成分、 屈服强度、 抗拉强度、 断后伸

夹杂物检测, 如图 3 所示。可见其存在较多 B 类夹 长率均符合标准要求, 金相检验结果表明其显微组织
杂, 最大 2.5 级。大尺寸夹杂物对材料的力学性能 正常, 为均匀的珠光体+铁素体, 晶粒度8.0级。
会产生严重影响。 非金属夹杂物检测结果表明, 该批次 45 圆钢断
1.6 微观分析 面收缩率不合格试样存在较多的 B 类夹杂, 最大为
利用扫描电镜( SEM ) 对 45 圆钢断面收缩率不 2.5 级。非金属夹杂物是在钢液脱氧及钢液凝固两
合格试样进行断口形貌观察, 如图 4 所示。可见断 种状态下产生的。按照非金属夹杂物的变形能力划
面上存在多处白点缺陷, 且白点内均未发现夹杂物, 分, 非金属夹杂物分为塑形夹杂物、 脆性夹杂物、 不
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