Q345E厚板在线探伤不合格的原因分析

中厚板是国民经济发展的重要钢铁材料，在建筑、造船、石油和机械等行业有着广泛的应用，是国家工业化不可缺少的钢材品种。世界钢铁工业的发展历程表明，中厚板生产水平是衡量一个国家钢铁工业水平的重要标志。随着市场对中厚板质量要求的日益严格，使得一些中厚板产品必须通过严格的在线超声探伤检验后，才能满足用户的要求，但是在生产过程中，很多钢板不能通过该项检验，大幅降低了产品的合格率。

目前，钢铁行业使用的是在线超声波探伤仪。为了满足钢板生产节奏的要求，在线探伤仪将若干探头沿钢板宽度方向排列，采用水作为耦合剂。这样在钢板通过时，就能根据接收到的反射波情况确定整块钢板中缺陷的尺寸和位置，并将这些信息传入计算机，根据标准自动判定缺陷的等级。本次实验采用的在线探伤设备共有66个主体探头，4个边部探头。主体分为两组，每组33个，两组探头沿钢板宽度方向交错排列，可探测钢板的厚度为6～80mm。

实验钢板的化学成分(质量分数，%)为：0.152C，0.394Si，1.494Mn，0.012P，0.004S。轧制使用的连铸坯厚度250mm，成品钢板厚度30mm，粗轧开轧温度1120℃，精轧开轧温度980℃。针对轧后在线超声探伤不合格的钢板，首先在探明的缺陷处进行详细的手动探伤，确定缺陷的准确尺寸和位置，手动超声探伤以GB/T2970-2004作为判定标准。随后在手动探伤确认的缺陷位置处取样，试样贯穿钢板厚度，并且保证其切面是经过探明的缺陷处，然后对该切面进行金相检验。对于金相检验结果中存在严重缺陷的试样，用液氮将其冷却到脆性转变温度以下，对其施加厚度方向的拉应力，缺陷引发的应力集中使得该位置相对基体更容易断开。

研究发现，连铸坯中的中心偏析是钢板在线探伤不合格的根本原因。板坯中的中心偏析一方面有利于裂纹源硫化物的生成，另一方面也会促使铁素体基体的中心区域形成脆且硬的贝氏体和马氏体，使得裂纹源容易失稳扩展。与此同时，这些硫化物及其引发的裂纹也会促使氢原子的聚集和结合。这些缺陷综合在一起，最终导致钢板在线探伤合格率偏低。

减轻连铸过程的中心偏析，降低钢中的氢含量以及采用轧后缓冷等工艺措施可以有效地减少钢中的探伤缺陷。加大轧制过程钢板的变形量，可以破碎夹杂物，细化钢板组织，对于提高钢板在线探伤的合格率也有很好的效果。

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