Q345R钢板断后伸长率不合格的原因

断后伸长率是反映钢材塑性的重要性能指标，生产中Q345R钢板有时会连续出现断后伸长率不合格的现象，导致钢板合格率降低。分析其原因有三：
带状组织，尤其是较宽的贝氏体硬组织带。
带状组织是在连铸坯加热时，合金元素和硫等杂质元素的扩散系数较低，均匀化比较困难，使得偏析存在而产生。严重的中心偏析以及轧制后钢板冷却速率较快，导致奥氏体直接发生中温转变，产生了塑性较差的贝氏体组织。
由于钢板贝氏体组织带与周围铁素体组织抗塑性变形能力差异大，塑性较差的贝氏体组织将阻碍铁素体的变形而产生应力集中。在拉伸应力的作用下贝氏体组织带处的变形首先达到临界变形量，导致裂纹萌生，随着应力的增加裂纹逐渐扩展、聚合直至断裂，最终形成宏观可见的断口分层现象。这种通过裂纹扩展使材料断裂的方式，断裂前材料的总变形量小，因此导致拉伸断后伸长率不合格。
2、魏氏组织。
钢中魏氏组织是在轧制过程中因过高的加热温度、在一定的冷却速率范围内所产生。魏氏组织对钢材的力学性能不利，原因是珠光体基体上分布的针状铁素体，不但切割了基体组织，并且如同楔形物造成应力集中，形成裂纹核心，并沿铁素体扩展，使钢材的塑性和冲击韧度降低。不合格钢板全厚度组织差别较大，并且靠近下表面出现魏氏组织是造成钢板断后伸长率不合格的另一个原因。
3、硫化物夹杂
钢中非金属夹杂物破坏了钢基体的连续性，造成应力集中，严重时产生内部裂纹，并在一定条件下加速裂纹的扩展，且断裂往往是从条状夹杂物与基体界面处产生的显微裂纹处开始，所以较多大尺寸夹杂物的存在也会降低材料的塑性，对钢板的断后伸长率产生一定的影响。
一般通过优化连铸工艺参数，采取有效的动态轻压下技术、合理的二冷制度和过热度等措施，可减轻铸坯中心偏析。合理控制轧制工艺参数，通过增加初轧阶段单道次变形率以及总压下率，增强变形渗透，破碎铸坯原有的粗大柱状晶或枝晶，改善心部组织、完善冷却制度，提高钢板组织的均匀性。
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V、Ti对NM400钢耐磨性能的影响
随着科学技术和现代工业的高速发展，机械设备的运转速度越来越高，受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快，因磨损所造成的能源和材料消耗是十分惊人的，所以更加可靠耐磨的钢需求量越来越大。钢的组织、晶粒度、第二相数量和大小都对钢的耐磨性产生影响。V、Ti作为常见的微合金元素，被广泛使用来提高钢的性能，为此，本次试验着重研究V、Ti对NM400钢耐磨性能的影响。
试验预计在NM400钢中添加0.1～0.3%的微合金化元素V和Ti。试验NM400钢采用工业纯铁、纯Cr、Ni、C、多晶Si和Mo-Fe（Mo含量55%）、V-Fe（V含量80.44%）、Mn-Fe（Mn含量70.2%）、B-Fe（B含量19%）、Ti-Fe（Ti含量29.96%）配制，工业纯铁提前打磨除锈。用7kg真空感应炉熔炼，将各种原料加入到感应炉内。将感应炉抽真空到0.1Pa，之后充氩气到0.06MPa，开始通电冶炼，熔清后，低功率保温搅拌5min，以均匀成分，最终带电浇铸为Φ70mm的钢锭。采用直读光谱仪对试验钢的成分进行分析，所冶炼钢成分分析结果见表1。
表1试验钢的化学成分（质量分数，%）
试验钢CSiMnPSCrNiMoBVTiFe
10.280.701.590.0090.0081.531.010.470.0050.110.08余量
20.290.711.650.0100.0081.541.040.490.0040.220.21余量
30.270.701.650.0110.0061.531.020.460.0030.270.32余量
钢锭经过3道次，平均每道次压下量19.3mm，热轧成厚度为12mm的钢板。初轧温度为1200℃，终轧温度为900℃。钢板在800℃下退火12h，线切割为一定尺寸后进行淬火加低温回火热处理。热处理制度具体为：淬火温度930℃，保温时间36min，回火温度230℃，保温时间90min。
热处理后将试样制成Φ10mm×15mm的圆柱，两端打磨抛光，在NM-W1型立式万能磨损试验机上进行磨损试验，磨损试验主要参数为：转速100r/min，载荷100N，每次旋转时间为3min，砂纸选用240目砂纸。每个试样进行5次磨损试验。
结果表明：V、Ti的加入，不仅析出了V、Ti的碳化物，也促进了Si的氧化物析出，尺寸较大的第二相主要为Si的氧化物，V、Ti的碳化物较为细小；耐磨试验表明V、Ti加入量分别为0.1%、0.2%和0.3%时，单位面积的磨损率分别为：0.0115、0.0082、0.0106g/cm2；V、Ti加入量均为0.1%时，磨损试验后试样表面犁沟较多，出现一些较深的犁沟，加入量均为0.2%时，犁沟较少且较浅；加入量均为0.3%时犁沟既深又多，部分区域已经出现基体脱落现象。综合分析以V、Ti加入量为0.2%时试验钢的耐磨性最佳。
(来源：炼钢)