Q420B钢板报告Q420C中板厂商Q420D高强钢查询Q420E高强板

Q420B低合金高强度板具有较高的强度、良好的抗疲劳性能、高韧性和低的脆性转变温度、良好的冷成型性能，通常用于电力铁塔、各类起重吊车、重型汽车、石油井架、高温风机、大型电铲、自卸车及钻机、煤矿液压支架等钢结构。

某批次厚度12mm的Q420B钢板生产流程为：低硫铁水→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸→板坯冷装→加热炉加热→控制轧制→超快冷→缓冷→矫直→精整→检验入库。

在对照GB/T1591标准进行力学性能测试时发现，该批次钢板抗拉强度高于标准上限，断后伸长率低于标准下限。

对该批次Q420B钢板取样，利用X荧光光谱仪、金相显微镜、扫描电镜等检验手段对力学性能不合格原因进行分析。

1、理化检验

取该批次力学性能不合格钢板重新进行拉伸试验，并采用X荧光光谱仪、金相显微镜、扫描电镜等仪器分别对样品进行化学成分、显微组织、晶粒度、非金属夹杂物等检测。

1.1、力学性能测试

分别在不合格钢板上取样进行拉伸试验，依次编号1#、2#、3#，两条试样的抗拉强度均高于GB/T1591标准上限，断后伸长率均低于GB/T1591标准下限，即材料表现为强度高、塑性差。

2.1、试验结果分析

从检测结果可知，材料力学性能不合格表现为强度高、塑性差。

材料化学成分符合标准要求，夹杂物均未超过1.0级，控制比较好，不是导致力学性能不合格的主要原因。

金相组织检测中发现，试样全厚度均为贝氏体组织，并且在试样靠近边缘部位有较多的羽毛状上贝氏体组织。贝氏体是中温相变产物，贝氏体的机械性能主要决定于其组织形态和亚结构。

由于贝氏体由贝氏体铁素体、碳化物、残留奥氏体等多相组成，各相形态不同，其组织形态形形色色，因而机械性能也很复杂。

通常贝氏体具有较好的强度、硬度和耐磨性，但在一定程度上会降低材料的塑性。

尤其是上贝氏体组织，渗碳体以粗大的片状分布在晶界处，强度高、塑性差，因此，上贝氏体组织是生产中应极力避免的组织。

材料轧后快冷过程中，随着终冷温度的降低，组织依次相变为：铁素体+珠光体→板条贝氏体及粒状贝氏体→上贝氏体→下贝氏体。生产上通常会采用快速冷却工艺使钢板快速冷却至低于珠光体相变的贝氏体相变区，使钢板表面获得一层

均匀的板条贝氏体及粒状贝氏体组织，以提高材料强度，降低合金使用量，而心部仍然保持铁素体+珠光体平衡组织，以保证塑性和韧性。

从金相检测结果可知，材料全厚度均为贝氏体组织，脆硬相贝氏体组织必然导致材料强度升高、塑性下降，尤其是部分粗大羽毛状上贝氏体组织，对材料强度升高和塑性下降影响更显著，由此可以判断钢板全厚度的贝氏体金相组织是导

致材料力学性能不合格的主要原因。

2.2、轧后冷却工艺分析

贝氏体相变属于中温相变，是材料从奥氏体区快速冷却到较低温度区间（350~600℃）等温相变的产物。

该批次钢板采用UFC超快冷工艺，计划超快冷却至600℃后缓冷进行铁素体相变，以达到细化晶粒的目的，但实际控制过程中采用超快冷误将其冷却至450℃，比目标温度低了150℃。超快冷时间短，尚未来得及发生相变，超快冷后对材料

进行缓冷，此时温度已达到贝氏体相变温度区间，为材料全厚度贝氏体相变创造了条件。其中钢板表面冷却速度快，温度低，表面温度达到了羽毛状贝氏体相变温度，从而部分组织发生羽毛状贝氏体相变。

钢板心部冷却速度慢，心部温度较表面温度高，大部分组织则相变为准多边形铁素体，并在多边形铁素体上分布较多M-A岛组织，即粒状贝氏体和板条状贝氏体组织。

因此可知，UFC超快冷工艺控制波动是材料全厚度相变为贝氏体组织的主要原因，也就是钢板力学性能不合格的根本原因。

(1)、从检测结果可知，钢板全厚度均为贝氏体组织，部分贝氏体为粗大羽毛状上贝氏体，贝氏体属脆硬相组织，直接导致材料强度升高、塑性下降，是钢板力学性能不合格的主要原因；

(2)、通过轧钢工艺分析，钢板在轧后冷却过程中超快冷终冷温度过低，达到贝氏体相变温度区间，材料发生贝氏体相变。轧钢冷却工艺控制波动导致出现全厚度贝氏体相变，是钢板力学性能不合格的根本原因。

高强板 Q420B 28 2480 11200 24.42 吨 安阳 安钢

高强板 Q420B 28 2480 10600 5.778 吨 安阳 安钢

高强板 Q420B 18 2000 10750 3.038 吨 安阳 安钢

高强板 Q420B 18 2500 10600 3.744 吨 安阳 安钢

高强板 Q420B 16 2000 7100 1.784 吨 安阳 安钢

高强板 Q420C 14 2200 9950 2.406 吨 安阳 安钢

高强板 Q420C 14 2200 9800 2.369 吨 安阳 安钢

高强板 Q420C 14 2200 9600 2.321 吨 安阳 安钢

高强板 Q420C 14 2200 9500 2.297 吨 安阳 安钢

高强板 Q420C 14 2200 6800 1.644 吨 安阳 安钢

高强板 Q420D 14 2200 6550 1.584 吨 安阳 安钢

高强板 Q420D 14 2200 6250 1.511 吨 安阳 安钢

高强板 Q420D 14 2000 11200 2.462 吨 安阳 安钢

高强板 Q420D 12 2500 7600 1.79 吨 安阳 安钢

高强板 Q420D 10 2200 6500 1.123 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2000 9700 1.218 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2000 9500 2.386 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2500 9400 1.476 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2000 9400 10.629 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2000 9350 1.174 吨 安阳 安钢

高强板 Q420E 8 2000 9250 1.162 吨 安阳 安钢