針對(duì)含Nb不銹鋼熱軋中厚板出現(xiàn)的中間裂紋分層以及力學(xué)性能不合問(wèn)題，通過(guò)金相觀察、掃描電鏡、相分析和力學(xué)性能檢測(cè)等手段對(duì)中間裂紋分層以及力學(xué)性能不合原因進(jìn)行研究。

結(jié)果表明，Mo、Nb在凝固過(guò)程中偏析嚴(yán)重、形成σ相和Z相(CrNbN)是產(chǎn)生熱軋中厚板中間裂紋分層以及力學(xué)性能不合的主要原因。

通過(guò)降低Nb含量，優(yōu)化熱處理制度，降低鋼液過(guò)熱度，確定合理冷卻制度，添加電磁攪拌工藝，可以有效地減小中間裂紋分層的發(fā)生并提高低溫沖擊韌性。

一、引言 

隨著社會(huì)與技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)不銹鋼性能的要求越來(lái)越高，對(duì)含Nb不銹鋼應(yīng)用的研究也越來(lái)越深入。

Nb在不銹鋼中的重要性表現(xiàn)在物理冶金多樣性和性能優(yōu)異上。

在鐵素體不銹鋼中，Nb可以有效提高鋼的高溫力學(xué)性能、耐蝕性能以及成形性；

在馬氏體不銹鋼中，Nb可以極大程度地提升鋼的硬度和耐蝕性能；

在奧氏體不銹鋼中，Nb不僅可以改善鋼的熱加工性、熱塑性以及焊接性能，還可以提升強(qiáng)度和耐晶間腐蝕性能。

含Nb不銹鋼憑借優(yōu)異的性能在交通、建筑、海洋工程、武器裝備等重要領(lǐng)域均有應(yīng)用。

不銹鋼產(chǎn)品中中厚板占整個(gè)含Nb不銹鋼市場(chǎng)份額的20%以上，并且需求量仍在逐年增加。

中厚板作為中國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展中不可或缺的鋼鐵材料，在生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷是中間裂紋缺陷。

中間裂紋缺陷一旦出現(xiàn)，大部分均無(wú)法通過(guò)軋制等后續(xù)手段彌合恢復(fù)，會(huì)導(dǎo)致成品板材開(kāi)裂分層，嚴(yán)重影響性能，降低成材率，造成損失。

有許多科研工作者對(duì)中厚板中間裂紋進(jìn)行了相關(guān)研究，但中間裂紋種類(lèi)很多，針對(duì)不同鋼種，中間裂紋形成及影響因素各不相同。

一般認(rèn)為，易偏析元素含量過(guò)高導(dǎo)致偏析嚴(yán)重、鋼水過(guò)熱度高促進(jìn)柱狀晶發(fā)展、澆注速度不合影響坯殼厚度和凝固末端位置、二次冷卻不均勻引發(fā)熱應(yīng)力過(guò)大以及連鑄設(shè)備長(zhǎng)期不維護(hù)導(dǎo)致的精度下降是中厚板中間裂紋產(chǎn)生的主要原因。

本文針對(duì)含Nb不銹鋼中厚板中間裂紋分層以及力學(xué)性能不合問(wèn)題，通過(guò)低溫?cái)[錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、X射線(xiàn)衍射儀等儀器對(duì)發(fā)生中間裂紋的連鑄坯和熱軋中厚板進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析其力學(xué)性能、宏觀組織、顯微組織等方面，對(duì)中間裂紋和力學(xué)性能不合的原因進(jìn)行確認(rèn)，為生產(chǎn)工藝提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

二、結(jié)論 

1、在出現(xiàn)中間裂紋分層的含Nb不銹鋼中心位置發(fā)現(xiàn)由Nb和Mo偏析形成析出相，析出相分別為σ相和Z相(CrNbN)。

2、位于板材中心位置的σ相和Z相(CrNbN)是造成熱軋中厚板中間裂紋分層的主要原因，也是導(dǎo)致熱軋中厚板沖擊韌性不合的主要原因。

3、通過(guò)降低Nb含量、優(yōu)化熱處理制度、降低鋼液過(guò)熱度、確定合理冷卻制度、添加電磁攪拌工藝，可以有效地降低中間裂紋分層的發(fā)生并提高低溫沖擊韌性。