集装箱板冷弯裂纹形成机理研究

【摘要】： 集装箱板是广州珠江钢铁公司的主导产品,其生产和销售量超过52万吨,占世界总产能的1/6,从而为企业创造了巨大的经济效益。但目前珠钢集装箱板出现了一些质量问题,在冷弯检验时,部分厚规格箱板易在外弧面出现冷弯微裂纹,这严重影响到产品品质和企业效益。本课题从冷弯裂纹的微观形貌和组织结构出发,通过对其化学成分、生产工艺、设备状况等因素的分析,开展对珠钢薄板坯连铸连轧生产集装箱板的冷弯裂纹形成机理的研究,为该厂改进生产工艺,减少裂纹的产生提供理论依据。 本文以SPA-H集装箱板为研究对象,采用金相显微镜和扫描电镜的方法对其大量冷弯裂纹试样和连铸坯进行了观察和分析,可以得出以下结论: 1)冷弯裂纹试样主要存在以下三种缺陷:距表层10～30μm左右的皮下微裂纹、链状夹杂物和表层氧化层与基体结合部位的残余元素(Cu、Ni、As)偏析,其中以皮下微裂纹出现的几率居多; 2)铸坯表面存在大量形状不规则且无一定方向性的裂纹,裂纹深入基体达几百微米至1毫米。EDS能谱分析显示在裂纹中存在明显的非基体物质,这些非基体物质除了氧化铁之外,还包括Cu、Ni、P、As等元素的偏析。而且在裂纹附近的氧化层和基体之间存在有Cu-Ni析出相,一些区域还有残余元素的偏析。 分析认为,部分铸坯裂纹虽经轧制可以焊合,但由于珠钢采用的是薄板坯连铸连轧技术,总压缩比较小,对铸坯裂纹的焊合能力有限,使得铸坯裂纹得以遗传到成品中,破坏了基体的连续性。当钢板进行弯曲或冲压时,容易在缺陷处产生应力集中,当超过钢板允许的拉应力时产生冷弯裂纹。