第２９卷第６期２００９年１２月
江西冶金
Ｖ０１．２９，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００９
ＪＩＡＮＧＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号：１００６－２７７７（２００９）０６－００４０－０４
高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素
傅清霞。张水菊
（新余钢铁有限责任公司，江西新余３３８００１）
摘要：用物理检验方法，对高强度船体用结构钢的拉伸试验样断口分层的金相组织和断口形貌进
行归类和分析。结果表明，拉伸试验样断口分层是由夹杂物和心部成分偏析造成的，严格控制钢材的纯净度和优化轧制工艺，可提高船体用结构钢的品质。
关键词：
断口分层；成分偏析；夹杂物
文献标识码：Ｂ
中图分类号：ＴＧｌｌ５．５
ＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＦｒａｃｔｕｒｅＬａｙｅｒｅｄｆｏｒＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔＳａｍｐｌｅ
ｏｆＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｈｉｐＰｌａｔｅＳｔｅｅｌ
ＦＵ
Ｑｉｎｇｘｉａ，ＺＨＡＮＧＳｈｕｉｊｕ
Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
（ＸｉｎｙｕＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｙｕ３３８００１
Ａｂｓｔｒａｃｔ・Ｆｒａｃｔｕｒｅ
ｍ唧Ｉｌｏｌｏｇｙ
ａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｅｔｕｒｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄｆｏｒｔｅｎｓｉｌｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ
ｔｅｓｔ
ｓａｍｐｌｅｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｈｉｐｐｌａｔｅｓｔｅｅｌ
眦ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｎｄ
ａｎａｌｙｓｅｄｂｙｐｈｙｓｉｃａｌ
ｔｅｓｔ
ｔｅｓｔ
ａｎｄ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｈｅａｒｔｉｎｇｉｓｃａｕｓｅｄ
ｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄｆｏｒｔｅｎｓｉｌｅｚｉｎｇｗｉｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
ｓａｍｐｌｅ．Ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｈｉｐｐｌａｔｅｓｔｅｅｌｗｉｌｌｂｅｅｎｒａｉｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｔｅｅｌｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓａｎｄｏｐｔｉｍｉ－
Ｋｅｙ
Ｗｏｒｄｓ：ｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ
船级社对船体用结构钢进行检验时，常常出现构钢中，收集了大量的拉伸试验后断口分层且分层形貌不同的试样，归纳为４种主要类型。
１）断口心部或心部稍偏外严重分层，分层部位呈层状，见图１（ａ）；
２）断口心部分层不明显，呈线状开口裂纹，见图１（ｂ）；
３）断口两表面至板厚的四分之一区域，有断续的开口裂纹，见图１（Ｃ）；
４）断口心部分层，并且断口心部有浅灰色木纹状的异常组织，异常组织的宽度为２—７ｒａｉｎ，见图１（ｄ）。
力学性能均合格，拉伸试验样断口出现分层而被判废品，影响船体用结构钢的品质。因此对高强度船体用结构钢不同类型的拉伸试验样断口分层原因进
行分析及归类，找出影响船体用结构钢断口分层的因素，对优化轧制工艺，严格控制钢材的纯净度有一定的作用。
１
物理检验
１．１拉伸试验后的断口形貌分析
试验分析中，在不同牌号、不同规格的船体用结
收稿日期：２００９－０９－２３
作者简介：傅清霞（１９６８・），女，江西上饶人，高级工程师，从事质量分析工作。
第２９卷第６期
傅清霞，张水菊：高强度船体用结构钢拉伸试验样断１２１分层的影响因素
・４１・
（ａ）断口宏观形貌（ｂ）断口宏观形貌（ｃ）断口宏观形貌（ｄ）断１２１宏观形貌
图１断口形貌
１．２金相分析
在出现以上４种不同类型的断口分层拉伸试样的断口部位取样，分别将试样的横截面和纵截面研磨抛光后进行金相分析，腐蚀液是４％的硝酸酒精。
图１（ａ）断口试样，有２．０—３．０级的硫化物夹杂，硫化物夹杂分布在钢板厚度的中心区域的铁素体带上，分布区域与断口分层部位对应，其他夹杂物很少，只有Ｉ．０级左右的硅酸盐和球状氧化物夹杂，晶粒度９．０级，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，板厚的心部有少量的粒状贝氏体和下贝氏体组织。见图２。
的硅酸盐夹杂，按ＧＢ／Ｔ１０５６１—２００５夹杂物评定标准，有较多的硅酸盐属超尺寸夹杂，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，见图３。
图３硅酸盐夹杂１００Ｘ
图２硫化物夹杂１００×
图１（ｂ）断１：３试样，有１．５级左右的硫化物夹
杂，其他夹杂物很少，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，板厚的心部有少量的粒状贝氏体和下贝
氏体组织。
图１（ｃ）断口试样，从纵截面观察，两表面（或一表面）至板厚的四分之一区域，分布有３．０级以上
图４心部裂纹５００
Ｘ
图１（ｄ）断口分层并有异常组织的试样，夹杂物较少，１．０级左右的硫化物、硅酸盐和球状氧化物夹
杂，晶粒度９．０级，基体组织是正常的铁素体＋珠光
・４２・江西冶金
２００９年１２月
体组织，钢板厚度的心部有较严重的成分偏析，珠光
体明显比基体组织中的多，选择２个断口样测定基体组织和心部组织中的珠光体面积百分比含量，结
果见表１；板厚心部有较多的粒状贝氏体和下贝氏体，并形成带状组织，观察到有裂纹在贝氏体组织中扩展，见图４。
表Ｉ珠光体面积百分比含量
％
１．３
能谱分析
利用扫描电镜对图ｌ（ａ）断口进行观察，见
图５，在低倍数下，可见分层处有许多条平行于钢板轧制方向的沟槽，放大后可观察到沟槽中有条状物，对条状物的能谱分析的结果见图６，其硫、锰、铁元素含量较高，初步判断沟槽中的条状物是硫化物，其成分见表２。
图５（ａ）断口形貌
３８３０２３
１５
Ｏ
８ＯＯ
１
２
３
４
５
６
７
８
９
／ｋｅＶ
图６夹杂物的能谱分析
表２夹杂物能谱分析结果
％
对图１（ａ）断口试样在金相分析中观察到的硫化物夹杂，经能谱仪检测均为硫化物，其成分与沟槽中的硫化物夹杂相同，均为ＭｎＳ、ＦｅＳ。１．４显微维氏硬度测定
对板厚心部的贝氏体组织和基体组织中的铁素体进行显微维氏硬度测定（加压时间１５Ｓ，测试力
５０
ｇ），检测结果见表３。
表３显微维氏硬度测定
１．５热处理试验
通过热处理试验分析，不同冷速与板材心部成
分偏析和组织之间的关系：将图１（ｄ）断口试样在
９００℃保温１ｈ后分别在油冷、空冷、炉冷３种条件下冷却，在油冷的条件下，心部有严重成分偏析和马氏体组织；在空冷的条件下，心部有成分偏析和下贝氏体组织；在炉冷的条件下，心部组织是铁素体＋珠光体，由此说明降低冷速可以减少成分偏析和过冷组织的形成见图７。
２分析与讨论
图１（ａ）、（ｂ）与（Ｃ）断口分层，与夹杂物有关，在拉伸试验样断口心部分布的硫化物夹杂，破坏了
钢板基体的连续性，在外力作用下，夹杂物周围产生应力集中而发生塑性变形，在夹杂物周围产生大量位错，当位错在外力作用下到达夹杂物和基体的界面时，界面分离形成微孔¨１，微孔在外力作用下，迅
速扩展和聚集，形成微裂纹导致断口分层。
图１（ｄ）断口分层，钢板心部的贝氏体组织是导致分层的原因，钢板厚度中心存在成分偏析，碳、锰
的质量分数偏高，会使连续冷却转变曲线右移，在形变奥氏体冷却过程中，相变点发生改变，导致奥氏体
直接进行中温相变，容易形成与基体的铁素体＋珠
第２９卷第６期傅清霞，张水菊：高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素・４３・
光体组织不一致的过冷贝氏体组织，或同时伴有珠光体量较多，通过显微硬度测定结果也表明，贝氏体组织的硬度明显高于周围的基体组织，相对于铁素
分层。
３结论
１）板厚中心存在的硫化物夹杂、成分偏析和贝
氏体组织，形成内部裂纹，导致分层。
２）提高钢水纯净度，轧后进行堆垛缓冷，降低冷却速度减少心部的贝氏体组织。
体＋珠光体的基体组织来说，贝氏体是与基体晶粒尺寸同一数量级的块状第二相是硬脆相【２】，进行拉伸试验时，贝氏体阻碍了位错滑移，阻碍铁素体的变
形，形成应力集中而产生裂纹，在宏观上表现为断口
（ａ）油冷ｌＯＯｘ（ｂ）空冷ｌＯＯｘ（ｃ）炉冷ｌＯＯｘ
图７不同冷速下的心部显微组织
［２］柬德材．金属力学性能［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８７
【
参
考文献】
（英文翻译卢宏）
［１】韩炯，高亮．高强度船板拉伸试验断口分层的原因分析
［Ｊ］．宽厚板，２００６，１２（１）：３０
３１０Ｓ耐热不锈钢连铸板坯表面纵裂分析和工艺改进
３１０Ｓ（０Ｃｒ２５Ｎｉ２０）耐热不锈钢（典型成分％：０．０５Ｃ、０．７０Ｓｉ、０．９５Ｍｎ、０．０２５Ｐ、０．００６Ｓ、２４．５Ｃｒ、１９．３Ｎｉ）是高铬镍奥氏体不锈钢，在氧化介质中具有优良的耐蚀性能，同时具有良好的高温力学性能，因此它既可以用于耐蚀部件又可以用于高温部件。在钢厂生产冶炼３１０Ｓ耐热不锈钢时，连铸工序极易产生铸坯纵裂的缺陷，其纵裂大部分集中在铸坯内弧侧宽面的中部，成锯齿状，长度不等。技术人员对此进行了分析，发现３１０Ｓ奥氏体耐热不锈钢导热性差［１００ｏＣ导热系数０．０２９×４．１８Ｊ／（饷・ｏＣ）］，２００ｍｍ×（９５０—２１５０）ｍｉｌｌ
（摘自《上海市金属学会简讯》ｓＨｓＭ２００９—０１６）
连铸板坯易产生纵裂纹（宽０．１—１０ｍｍ，深１—２０ｍｉｌｌ）。通过采用熔点１０８５℃的保护渣（ＳＴ—ＳＰ／３１０）替代熔点１
ｔ２０
℃的保护渣（ＳＴ—ＳＷ８１０），结晶器宽面和窄面的冷却水流量分别从４
５００
Ｌ／ｒａｉｎ和４６０１．／ｍｉｎ降至４３００【／ｒａｉｎ和４３０
Ｌ／ｍｉｎ，钢水过热度从３０—４５℃降至２０～３５℃，拉速从０．９５ｍ／ｒａｉｎ降至０．８０—０．９０ｍ／ｒａｉｎ，铸坯品质明显改善，消除了表面纵裂。
高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
傅清霞， 张水菊， FU Qingxia， ZHANG Shuiju新余钢铁有限责任公司,江西,新余,338001江西冶金
JIANGXI METALLURGY2009,29(6)
参考文献(2条)
1. 韩炯;高亮 高强度船板拉伸试验断口分层的原因分析 2006(01)2. 束德材 金属力学性能 1987
本文读者也读过(10条)
1. 谢应登. 王仲琨. 李蓓 Q235B 热轧H型钢拉伸试验分层断口的显微分析[期刊论文]-物理测试2004(5)2. 刘年富. LIU Nian-fu 船板拉伸断口缺陷的成因及预防[期刊论文]-材料开发与应用2009,24(1)
3. 田庆荣. 刘莹. 王雅英. Tian Qingrong. Liu Ying. Wang Yaying Q345钢板拉伸断口分层原因分析[期刊论文]-天津冶金2009(4)
4. 白锦函. 刘社牛. 吴静. 樊建刚. 董浩. Bai Jin-han. Liu She-niu. Wu Jing. Fan Jian-gang. Dong Hao 高强度船板AH36的断口不合原因分析[期刊论文]-河南冶金2009,17(3)
5. 韩荣东. 刘静. HAN Rongdong. LIU Jing Q390E钢板拉伸试验试样断口分层原因分析[期刊论文]-武汉工程职业技术学院学报2009,24(3)
6. 任洪彪. 周民. 衣海龙. 杜林秀. 吴迪. REN Hong-biao. ZHOU Min. YI Hai-long. DU Lin-xiu. WU Di X100管线钢断口分层机理分析[期刊论文]-钢铁研究2010,38(1)
7. 郑建平. 黄贞益. 姜辉. 王萍. 尹桂全. ZHENG Jian-ping. HUANG Zhen-yi. JIANG Hui. WANG Ping. YIN Gui-quan Q345B钢轧后拉伸分层试样的显微组织研究[期刊论文]-热处理2009,24(1)
8. 张维 SS400热轧钢板拉伸试验分层断口的显微分析[期刊论文]-理化检验-物理分册2003,39(1)
9. 杨丽珠. 陈联满. 徐道远. YANG Li-zhu. CHEN Lian-man. XU Dao-yuan 16Mng钢板拉伸断口分层缺陷的分析[期刊论文]-物理测试2005,23(1)
10. 王智轶. 乐可襄. Wang Zhiyi. Yue Kexiang Q345B中厚板拉伸试验断口分层的原因分析[期刊论文]-宽厚板2009,15(3)
引用本文格式：傅清霞. 张水菊. FU Qingxia. ZHANG Shuiju 高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素[期刊论文]-江西冶金 2009(6)
第２９卷第６期２００９年１２月
江西冶金
Ｖ０１．２９，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００９
ＪＩＡＮＧＸＩＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
文章编号：１００６－２７７７（２００９）０６－００４０－０４
高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素
傅清霞。张水菊
（新余钢铁有限责任公司，江西新余３３８００１）
摘要：用物理检验方法，对高强度船体用结构钢的拉伸试验样断口分层的金相组织和断口形貌进
行归类和分析。结果表明，拉伸试验样断口分层是由夹杂物和心部成分偏析造成的，严格控制钢材的纯净度和优化轧制工艺，可提高船体用结构钢的品质。
关键词：
断口分层；成分偏析；夹杂物
文献标识码：Ｂ
中图分类号：ＴＧｌｌ５．５
ＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＦｒａｃｔｕｒｅＬａｙｅｒｅｄｆｏｒＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔＳａｍｐｌｅ
ｏｆＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｈｉｐＰｌａｔｅＳｔｅｅｌ
ＦＵ
Ｑｉｎｇｘｉａ，ＺＨＡＮＧＳｈｕｉｊｕ
Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
（ＸｉｎｙｕＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｙｕ３３８００１
Ａｂｓｔｒａｃｔ・Ｆｒａｃｔｕｒｅ
ｍ唧Ｉｌｏｌｏｇｙ
ａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｅｔｕｒｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄｆｏｒｔｅｎｓｉｌｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ
ｔｅｓｔ
ｓａｍｐｌｅｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｈｉｐｐｌａｔｅｓｔｅｅｌ
眦ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｎｄ
ａｎａｌｙｓｅｄｂｙｐｈｙｓｉｃａｌ
ｔｅｓｔ
ｔｅｓｔ
ａｎｄ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｈｅａｒｔｉｎｇｉｓｃａｕｓｅｄ
ｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄｆｏｒｔｅｎｓｉｌｅｚｉｎｇｗｉｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
ｓａｍｐｌｅ．Ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｈｉｐｐｌａｔｅｓｔｅｅｌｗｉｌｌｂｅｅｎｒａｉｓｅｄｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｔｅｅｌｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓａｎｄｏｐｔｉｍｉ－
Ｋｅｙ
Ｗｏｒｄｓ：ｆｒａｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｅｄ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ
船级社对船体用结构钢进行检验时，常常出现构钢中，收集了大量的拉伸试验后断口分层且分层形貌不同的试样，归纳为４种主要类型。
１）断口心部或心部稍偏外严重分层，分层部位呈层状，见图１（ａ）；
２）断口心部分层不明显，呈线状开口裂纹，见图１（ｂ）；
３）断口两表面至板厚的四分之一区域，有断续的开口裂纹，见图１（Ｃ）；
４）断口心部分层，并且断口心部有浅灰色木纹状的异常组织，异常组织的宽度为２—７ｒａｉｎ，见图１（ｄ）。
力学性能均合格，拉伸试验样断口出现分层而被判废品，影响船体用结构钢的品质。因此对高强度船体用结构钢不同类型的拉伸试验样断口分层原因进
行分析及归类，找出影响船体用结构钢断口分层的因素，对优化轧制工艺，严格控制钢材的纯净度有一定的作用。
１
物理检验
１．１拉伸试验后的断口形貌分析
试验分析中，在不同牌号、不同规格的船体用结
收稿日期：２００９－０９－２３
作者简介：傅清霞（１９６８・），女，江西上饶人，高级工程师，从事质量分析工作。
第２９卷第６期
傅清霞，张水菊：高强度船体用结构钢拉伸试验样断１２１分层的影响因素
・４１・
（ａ）断口宏观形貌（ｂ）断口宏观形貌（ｃ）断口宏观形貌（ｄ）断１２１宏观形貌
图１断口形貌
１．２金相分析
在出现以上４种不同类型的断口分层拉伸试样的断口部位取样，分别将试样的横截面和纵截面研磨抛光后进行金相分析，腐蚀液是４％的硝酸酒精。
图１（ａ）断口试样，有２．０—３．０级的硫化物夹杂，硫化物夹杂分布在钢板厚度的中心区域的铁素体带上，分布区域与断口分层部位对应，其他夹杂物很少，只有Ｉ．０级左右的硅酸盐和球状氧化物夹杂，晶粒度９．０级，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，板厚的心部有少量的粒状贝氏体和下贝氏体组织。见图２。
的硅酸盐夹杂，按ＧＢ／Ｔ１０５６１—２００５夹杂物评定标准，有较多的硅酸盐属超尺寸夹杂，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，见图３。
图３硅酸盐夹杂１００Ｘ
图２硫化物夹杂１００×
图１（ｂ）断１：３试样，有１．５级左右的硫化物夹
杂，其他夹杂物很少，基体组织是正常的铁素体＋珠光体组织，板厚的心部有少量的粒状贝氏体和下贝
氏体组织。
图１（ｃ）断口试样，从纵截面观察，两表面（或一表面）至板厚的四分之一区域，分布有３．０级以上
图４心部裂纹５００
Ｘ
图１（ｄ）断口分层并有异常组织的试样，夹杂物较少，１．０级左右的硫化物、硅酸盐和球状氧化物夹
杂，晶粒度９．０级，基体组织是正常的铁素体＋珠光
・４２・江西冶金
２００９年１２月
体组织，钢板厚度的心部有较严重的成分偏析，珠光
体明显比基体组织中的多，选择２个断口样测定基体组织和心部组织中的珠光体面积百分比含量，结
果见表１；板厚心部有较多的粒状贝氏体和下贝氏体，并形成带状组织，观察到有裂纹在贝氏体组织中扩展，见图４。
表Ｉ珠光体面积百分比含量
％
１．３
能谱分析
利用扫描电镜对图ｌ（ａ）断口进行观察，见
图５，在低倍数下，可见分层处有许多条平行于钢板轧制方向的沟槽，放大后可观察到沟槽中有条状物，对条状物的能谱分析的结果见图６，其硫、锰、铁元素含量较高，初步判断沟槽中的条状物是硫化物，其成分见表２。
图５（ａ）断口形貌
３８３０２３
１５
Ｏ
８ＯＯ
１
２
３
４
５
６
７
８
９
／ｋｅＶ
图６夹杂物的能谱分析
表２夹杂物能谱分析结果
％
对图１（ａ）断口试样在金相分析中观察到的硫化物夹杂，经能谱仪检测均为硫化物，其成分与沟槽中的硫化物夹杂相同，均为ＭｎＳ、ＦｅＳ。１．４显微维氏硬度测定
对板厚心部的贝氏体组织和基体组织中的铁素体进行显微维氏硬度测定（加压时间１５Ｓ，测试力
５０
ｇ），检测结果见表３。
表３显微维氏硬度测定
１．５热处理试验
通过热处理试验分析，不同冷速与板材心部成
分偏析和组织之间的关系：将图１（ｄ）断口试样在
９００℃保温１ｈ后分别在油冷、空冷、炉冷３种条件下冷却，在油冷的条件下，心部有严重成分偏析和马氏体组织；在空冷的条件下，心部有成分偏析和下贝氏体组织；在炉冷的条件下，心部组织是铁素体＋珠光体，由此说明降低冷速可以减少成分偏析和过冷组织的形成见图７。
２分析与讨论
图１（ａ）、（ｂ）与（Ｃ）断口分层，与夹杂物有关，在拉伸试验样断口心部分布的硫化物夹杂，破坏了
钢板基体的连续性，在外力作用下，夹杂物周围产生应力集中而发生塑性变形，在夹杂物周围产生大量位错，当位错在外力作用下到达夹杂物和基体的界面时，界面分离形成微孔¨１，微孔在外力作用下，迅
速扩展和聚集，形成微裂纹导致断口分层。
图１（ｄ）断口分层，钢板心部的贝氏体组织是导致分层的原因，钢板厚度中心存在成分偏析，碳、锰
的质量分数偏高，会使连续冷却转变曲线右移，在形变奥氏体冷却过程中，相变点发生改变，导致奥氏体
直接进行中温相变，容易形成与基体的铁素体＋珠
第２９卷第６期傅清霞，张水菊：高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素・４３・
光体组织不一致的过冷贝氏体组织，或同时伴有珠光体量较多，通过显微硬度测定结果也表明，贝氏体组织的硬度明显高于周围的基体组织，相对于铁素
分层。
３结论
１）板厚中心存在的硫化物夹杂、成分偏析和贝
氏体组织，形成内部裂纹，导致分层。
２）提高钢水纯净度，轧后进行堆垛缓冷，降低冷却速度减少心部的贝氏体组织。
体＋珠光体的基体组织来说，贝氏体是与基体晶粒尺寸同一数量级的块状第二相是硬脆相【２】，进行拉伸试验时，贝氏体阻碍了位错滑移，阻碍铁素体的变
形，形成应力集中而产生裂纹，在宏观上表现为断口
（ａ）油冷ｌＯＯｘ（ｂ）空冷ｌＯＯｘ（ｃ）炉冷ｌＯＯｘ
图７不同冷速下的心部显微组织
［２］柬德材．金属力学性能［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８７
【
参
考文献】
（英文翻译卢宏）
［１】韩炯，高亮．高强度船板拉伸试验断口分层的原因分析
［Ｊ］．宽厚板，２００６，１２（１）：３０
３１０Ｓ耐热不锈钢连铸板坯表面纵裂分析和工艺改进
３１０Ｓ（０Ｃｒ２５Ｎｉ２０）耐热不锈钢（典型成分％：０．０５Ｃ、０．７０Ｓｉ、０．９５Ｍｎ、０．０２５Ｐ、０．００６Ｓ、２４．５Ｃｒ、１９．３Ｎｉ）是高铬镍奥氏体不锈钢，在氧化介质中具有优良的耐蚀性能，同时具有良好的高温力学性能，因此它既可以用于耐蚀部件又可以用于高温部件。在钢厂生产冶炼３１０Ｓ耐热不锈钢时，连铸工序极易产生铸坯纵裂的缺陷，其纵裂大部分集中在铸坯内弧侧宽面的中部，成锯齿状，长度不等。技术人员对此进行了分析，发现３１０Ｓ奥氏体耐热不锈钢导热性差［１００ｏＣ导热系数０．０２９×４．１８Ｊ／（饷・ｏＣ）］，２００ｍｍ×（９５０—２１５０）ｍｉｌｌ
（摘自《上海市金属学会简讯》ｓＨｓＭ２００９—０１６）
连铸板坯易产生纵裂纹（宽０．１—１０ｍｍ，深１—２０ｍｉｌｌ）。通过采用熔点１０８５℃的保护渣（ＳＴ—ＳＰ／３１０）替代熔点１
ｔ２０
℃的保护渣（ＳＴ—ＳＷ８１０），结晶器宽面和窄面的冷却水流量分别从４
５００
Ｌ／ｒａｉｎ和４６０１．／ｍｉｎ降至４３００【／ｒａｉｎ和４３０
Ｌ／ｍｉｎ，钢水过热度从３０—４５℃降至２０～３５℃，拉速从０．９５ｍ／ｒａｉｎ降至０．８０—０．９０ｍ／ｒａｉｎ，铸坯品质明显改善，消除了表面纵裂。
高强度船体用结构钢拉伸试验样断口分层的影响因素
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
傅清霞， 张水菊， FU Qingxia， ZHANG Shuiju新余钢铁有限责任公司,江西,新余,338001江西冶金
JIANGXI METALLURGY2009,29(6)
参考文献(2条)
1. 韩炯;高亮 高强度船板拉伸试验断口分层的原因分析 2006(01)2. 束德材 金属力学性能 1987
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