Page 76 - 理化检验-物理分册2024年第七期

赵海生，等：冷轧连退带钢力学性能不合格原因

的组织和性能主要受炉内气氛、炉内带钢温度和带
钢运行速率等因素的影响。

2 常见力学性能不合格情况及原因
冷轧连退带钢力学性能的常规检测项目一般为
屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等，常见的不合格
情况主要有屈服强度低于标准、屈服强度和抗拉强
度均低于标准、断后伸长率低于标准、断后伸长率低
于标准且抗拉强度高于标准等。 图 1 试样 1 显微组织形貌
某冷轧厂生产的Q355XG钢原料厚度为3.5 mm、
成品厚度为2.36 mm、压下率为33%。表1，2分别为
Q355XG钢试样1~5的力学性能测试结果和退火工
艺参数，其中试样1为力学性能合格试样，试样2~5
分别为屈服强度低于标准、屈服强度和抗拉强度均
低于标准、断后伸长率低于标准、断后伸长率低于标
准且抗拉强度高于标准试样，工艺参数中T V 为厚度
与板带运行速率的乘积，当厚度一定时， T V 越大，板
带运行速率越快，退火时间越短。表3为Q355XG钢 图 2 试样 2 显微组织形貌
化学成分的出厂要求，试样1~5的化学成分均符合 型的高温退火组织。追溯退火工艺，试样2明火段板
出厂要求。 带温度过高，实际温度大部分时间在A c1 （730 ℃）以

表1 Q355XG钢力学性能测试结果 上，已经达到珠光体向奥氏体转变温度，经过后续辐
项目 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 断后伸长率/% 射段保温（低于明火段20~40 ℃） ，组织接近双相区
试样1实测值 388 517 21.0 球化退火组织，强度大幅降低，又因退火时间较短，
试样2实测值 312 488 22.5 晶粒未完全回复为等轴晶粒，抗拉强度降幅小于屈
试样3实测值 334 458 21.0 服强度，最终导致试样的屈服强度不合格。
试样4实测值 524 613 11.0 2.2 屈服强度和抗拉强度均低于标准
试样5实测值 581 663 10.5 试样3的显微组织形貌如图3所示。由图3可知：
试样3晶粒趋于等轴， 整体晶粒较大。追溯退火工艺，
标准值 ≥355 470~630 ≥15
试样3的T V 较小，板带运行速率慢，退火时间长，晶
表2 退火工艺参数
粒回复和长大的时间充足，导致试样的屈服强度和
明火段板带温 [4]
试样编号 T V 实际温度/℃ 抗拉强度均偏低 ，同时明火段板带温度较低，实际
度/℃
温度在A c1 附近，珠光体球化趋势不明显，组织基本
1 116 750 730~770
为热轧态珠光体。
2 115 770 745~790
2.3 断后伸长率低于标准
3 113 740 720~760
试样4的显微组织形貌如图4所示。由图4可知：
4 118 740 720~760
试样4组织中晶粒大小不均， 小晶粒较多，强度较大。
5 118 730 700~750
追溯退火工艺，试样4的T V 过小，退火时间短，导致
2.1 屈服强度低于标准 再结晶后晶粒未完全长大，晶粒不均匀，拉伸受力
试样1，2的显微组织形貌分别如图1，2所示。 时，大晶粒与小晶粒变形不一致，大小晶粒的交界处
由图2可知：试样2组织中珠光体有球化趋势，为典 优先形成裂纹，降低了材料的塑性。

表3 Q355XG钢化学成分出厂要求 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Al
标准值 0.17~0.21 ≤0.15 0.80~1.0 ≤0.030 ≤0.030 —
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