摘要：對鋼材而言，表面缺陷包括裂紋、夾渣、毛刺、結疤、氧化皮等，內部缺陷包括縮孔、氣泡、白點、嚴重的疏松和偏析等。在鋼材的加工中很大程度上都受這些缺陷的影響，并且鋼材的性能與壽命也直接由這些缺陷決定，不允許出現這些缺陷這已經在鋼材材料標準中有明確規定。但是實際中，鋼材缺陷是非常常見的，因此就需要對其進行分析和解決。本文主要針對軋鋼廠生產的1E2890鋼材表面存在裂紋進行分析。主要通過宏觀觀察、化學成分分析以及金相組織觀察進行試驗分析。
　　關鍵詞：熱軋鋼材；表面；裂紋
　　前言
　　鋼材表面缺陷檢測工作原理是:當軋后的熱鋼坯或鋼材通過有高頗電流的導電線圈時，在鋼件表面上就會集中流動感應電流，從而提高了鋼件表面溫度。如果鋼件有表面缺陷，電流流過時必定會環繞障礙表面，這樣升高了缺陷處的溫度，且程度很大。把此處溫度記錄下來，且必須采用極敏感的紅外掃描儀來進行，然后把結果向快速信號處理器中輸送，此時鋼件表面缺陷的具體位置就會被自動打上標志。本文就只對鋼材表面缺陷之一的裂紋進行分析，對如何發現鋼材表面裂紋不再進行闡述。
　　1．檢驗
　　1.1宏觀觀察
　　宏觀觀察有缺陷的鋼材試料，在鋼材表面上有黃色油漆標識，就是缺陷具體的位置。鋼材外表面的缺陷為一條沿軋制方向分布的裂紋，在整個試料的全長中都有裂紋存在。在試料的一端具有明顯的修磨痕跡，此處仍具有裂紋。
　　
　　（a）試料表面未修磨處的裂紋形貌（b）試料表面修磨處的裂紋形貌
　　圖1試料表面宏觀形貌
　　1.2化學成分分析
　　表1為化學成分分析結果，由表1可以看出，對于1E2892鋼材的技術要求，該鋼材的化學成分是符合要求的。
　　表1化學成分分析結果（%）

　　1．3金相組織觀察
　　用2%硝酸酒精溶液侵蝕試樣，并且對其進行觀察時采用金相顯微鏡。試樣的金相組織主要是為鐵素體加珠光體組織。在裂紋兩側具有脫碳層，并且較為明顯，而且在局部地方還存在全脫碳層，與剛才外表面非缺陷處的脫碳相比，裂紋兩側的脫碳更為嚴重。
　　
　　（a）裂紋開口處形貌（b）裂紋末梢形貌
　　圖2腐蝕后裂紋處顯微形貌
　　2.討論
　　上述研究表明，產生表面裂紋的鋼材的化學成分與該鋼材的技術要求相符。冶煉夾雜并沒有在裂紋的縫隙和兩側發現，只發現了氧化產物。塊狀氧化產物主要為氧化鐵以及少量的Cr的氧化物，Fe、Mn、Si、Cr的混合氧化物就是所謂的點狀氧化產物。一般情況下，在一定溫度下，與空氣相接觸的鋼材表面產生一層養化膜，氧化膜分布從外到內依次為O2/Fe2O3/Fe3O4/FeO/Fe。Fe2O3在570℃以上將會發生逐級分解，Fe2O3首先分解為Fe3O4，然后Fe3O4分解為FeO。而且內氧化在一定的溫度范圍內也可發生。發生內氧化時，其氧化所需的氧由FeO的分解提供。試樣表面附有氧并溶入鋼中，內氧化發生的臨界條件是氧的活動達到某一合金元素被內氧化所需要的臨界活動，內氧化發生后形成內氧化物。
　　在此鋼材表面裂紋的位置不僅有氧化鐵存在，而且還有內氧化的氧化產物存在，則表明在成材之前，鋼材經過了高溫加熱。經腐蝕后裂紋附近具有較明顯的脫碳現象。由此可知，在已經產生裂紋的連鑄坯經高溫加熱軋制棒材形成了鋼材表面裂紋。
　　3.結語
　　由上述的分析可知，該鋼材的表面裂紋產生的原因主要是連鑄坯表面裂紋所引起的。那么為了防止鋼材的表面裂紋的產生，應該從防止連鑄坯表面裂紋開始入手。減少連鑄坯表面的裂紋就需加強連鑄工藝的控制，對連鑄坯進行檢驗，在軋制之前就對連鑄坯上的小的缺陷進行修磨；如果連鑄坯上的缺陷較大，那么在軋制之前就直接報廢。
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