采用金相显微镜、扫描电子显微镜和EDS技术对合金耐磨钢板表面出现的微裂纹进行研究。
在合金耐磨钢板中的一些晶界、氧化层、微裂纹表面具有铜砷锡的偏聚,残余元素As、Sn和Cu在实验温度低于1050℃时均匀的分布在基体中,合金耐磨钢板晶界处Cu、As和Sn含量明显高于热轧板晶内,Cu、As和Sn在γ晶界偏聚和Fe的优先氧化造成连铸坯中Cu、As和Sn富集,残余元素在热加工过程中表面热脆现象中的作用,残余元素在铸锭过程中的凝固偏析和热处理时的晶界偏析,热轧板加热炉的二次加热加剧Cu、As和Sn的富集程度,引起Cu、As和Sn向钢材基体渗透扩散,使钢的塑性恶化,导致中板大量表面微裂纹缺陷。随着残余元素含量的增加,抗拉强度和屈服强度明显提高,但延伸率下降。实验发现合金耐磨钢板中的Cu、As和Sn等元素在γ晶界偏聚和选择氧化在耐磨合金钢板的基体和氧化铁层间形成含Cu、As和Sn的富集相,钢的塑性恶化是导致中板表面微裂纹的主要原因。现裂纹附近存在Cu和As元素,裂纹沿晶界延伸,残余元素在钢的第二类回火脆性现象中的作用,残余元素对钢材耐蚀性能、应变时效行为的影响,以及抑制晶粒长大的作用等,通过优化合金耐磨钢板保护渣,减轻坯壳表面所受的摩擦力,从而大幅减少网状或星形裂纹。通过控制保护渣的粘度及消耗量等,减轻振痕深度以减少横裂纹。
通过减小合金耐磨钢板冷却强度、推广稳定浇注工艺,使Cu、As和Sn元素的均富集相相对改善,对减少表面微裂纹具有重要的作用。为减少和防止残余元素对钢材表面质量的危害性提供依据。