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65Mn 带钢分条后开裂原因分析 冷光荣 ( 新余钢铁集团有限公司，江西 新余 338001) 摘 要:对作为冷轧窄钢带原料的 65Mn 宽钢带分条后容易产生开裂的原因进行分析，结果发现夹杂物级别高、中心偏析严重、组织不均匀是造成开裂的主要原因。通过优化工艺、提高材料内在质量，可以防止开裂。 关 键 词:65Mn; 开裂; 夹杂物; 组织 65Mn 用途广泛，主要产品有钢带、钢丝，用于制造弹簧、板簧、刀具、工具等，在汽车、电子、五金、工具行业用量很大，其中又以钢带为主。以前 65Mn冷轧钢带使用的原料为热轧窄钢带，新钢 1 580 mm热连轧线投产以后，开发了 65Mn，50 等优钢宽钢带，主要供应给冷轧带钢厂，分条后作为冷轧窄钢带的原料。新钢 210 吨转炉和 1 580 mm 热连轧线工艺装备优良，成分控制稳定，产品表面质量和尺寸公差比热轧窄钢带有很大进步; 通过分条，容易调整原料宽度，使客户的原料库存简单，可以减少库存量，降低 65Mn 生产成本，对于节能减排有重要意义，因而受到冷轧带钢厂的欢迎。但是近一段时间以来，冷轧带钢厂在酸洗工序经常出现裂边，严重时产生断带。 1 试验材料 试验材料成分见表 1，试样的生产过程及工艺如下。 钢坯用氧气转炉冶炼，LF 炉精炼，连铸成厚230 mm 宽 1 100 mm 的钢坯。钢坯在温度不低于300 ℃ 装炉加热，1 190 ℃ 出炉进行热连轧，终轧温度 910 ℃、卷取温度 720 ℃、热轧厚度为 3． 0 mm，分条成窄带钢坯料，剥壳酸洗，产品在剥壳酸洗后冷轧压下量 0. 2 mm 收卷。有些产品在收卷时会产生裂边，严重的会断带，见图 1、图 2。断带将影响生产，裂边的产品要切边，降低了成材率。试验用材料取自钢带的断带处。 2 试验结果与分析 2． 1 金相分析结果 1 号试样的组织为粒状珠光体 + 片状珠光体 +沿晶界分布的铁素体，夹杂物级别 A2． 5，B0，C2． 0，D0． 5，低倍组织中三角区和角部有裂纹。见图 3。2 号试样的组织为基体组织为片状珠光体 + 铁素体，1/4 处及 1/2 处均有贫碳带，1/4 处贫碳更严重，心部有严重的偏析及夹杂物，带状组织 3 级，夹杂物为 A3． 0，B1． 5，C1． 0，D0． 5。见图 4。3 号试样的组织为珠光体 + 少量铁素体，心部成分偏析较严重，伴有大块长条状夹杂物，夹杂物级别 A3． 5，B1． 0，C1． 0，D0． 5，1/4 处有贫碳带，铁素体沿晶界析出，带状组织 4 级。见图 5。4 号试样组织为均匀的珠光体加少量铁素体，心部偏析很小，钢质纯净。见图 6。 2． 2 电镜分析 心部白亮带为细小索氏体。图 7 为 3 号试样电镜组织分析结果。 2) 白亮带内因成分偏析，Mn 偏高，图 8 为 3 号试样夹杂物电镜 能 谱 分 析，Mn 的 质 量 分 数 为1. 67% ，超过正常值 0. 98% 。 3) 试样中心夹杂物主要为硫化物。图 9 为 3 号试样夹杂物电镜能谱分析结果，夹杂物主要为 MnS。 2． 3 分析 1) 边裂和断带外部原因。65Mn 强度高，塑性较差，在分条过程中会产生加工硬化，当使用的刀片刃口较钝或刀片间隙不合适时，锯齿比较严重，更容易造成应力集中，在边部易萌生微裂纹。另外，通过分条，高碳钢的中心偏析、夹杂、三角区缺陷、中心分层等缺陷会曝露出来，加剧了其有害影响，所以跟窄带钢相比有先天的不足。 2) 边裂和断带内部原因。从分析结果来看，出现边裂或断带试样的基体组织主要有以下问题: ①中心存在较多夹杂物并伴有严重偏析带，试样心部组织的白色偏析亮带严重，心部白亮带处的组织与基体组织差异非常大，而且 MnS 夹杂物比较集中，这些缺陷与正常组织边界是开裂的源点。②三角区裂纹和中心分层情况比较多，虽然热轧后检查不来，但在分条、冷轧时该区域是薄弱环节，也容易成为裂纹源点。③珠光体片粗大，铁素体呈网状或半网状析出。与杭钢、洪钢试样对比，新钢试样心部偏析严重，夹杂物较多; 组织不均匀，珠光体片粗大。出现边裂和断带的主要原因是夹杂物、成分偏析、三角区裂纹造成的; 其次是组织不均匀，珠光体片粗大、铁素体呈现网状或半网状加剧了断裂。 3 改进措施 1) 提高钢的纯净度。虽然钢中硫的质量分数不是很高，但硫化物比较多，因此精炼过程中要喂适量的 Ca 线，确保精炼后的软吹氩时间，使夹杂物充分上浮。 2) 控制铸坯偏析。铸坯的中心偏析通常由发达的柱状晶引起，浇注温度高，铸坯柱状晶发达，含碳和锰低的奥氏体先结晶，心部富集了碳、锰、硫元素。因此，要降低浇注温度，中间包过热度控制在 30℃以内，有利于提高铸坯等轴晶比例，减轻成分偏析，降低硫化物级别。 3) 防止产生三角区和角部裂纹。连铸时，一定要保证辊缝精度，每次浇注前必须