針對含Nb不銹鋼熱軋中厚板出現(xiàn)的中間裂紋分層以及力學性能不合問題，通過金相觀察、掃描電鏡、相分析和力學性能檢測等手段對中間裂紋分層以及力學性能不合原因進行研究。

結果表明，Mo、Nb在凝固過程中偏析嚴重、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性能不合的主要原因。

通過降低Nb含量，優(yōu)化熱處理制度，降低鋼液過熱度，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 

隨著社會與技術的發(fā)展，人們對不銹鋼性能的要求越來越高，對含Nb不銹鋼應用的研究也越來越深入。

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、武器裝備等重要領域均有應用。

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

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

中間裂紋缺陷一旦出現(xiàn)，大部分均無法通過軋制等后續(xù)手段彌合恢復，會導致成品板材開裂分層，嚴重影響性能，降低成材率，造成損失。

有許多科研工作者對中厚板中間裂紋進行了相關研究，但中間裂紋種類很多，針對不同鋼種，中間裂紋形成及影響因素各不相同。

一般認為，易偏析元素含量過高導致偏析嚴重、鋼水過熱度高促進柱狀晶發(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)熱應力過大以及連鑄設備長期不維護導致的精度下降是中厚板中間裂紋產(chǎn)生的主要原因。

本文針對含Nb不銹鋼中厚板中間裂紋分層以及力學性能不合問題，通過低溫擺錘沖擊試驗機、光學顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀等儀器對發(fā)生中間裂紋的連鑄坯和熱軋中厚板進行檢測，通過分析其力學性能、宏觀組織、顯微組織等方面，對中間裂紋和力學性能不合的原因進行確認，為生產(chǎn)工藝提出相應的改進措施。

二、結論 

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，也是導致熱軋中厚板沖擊韌性不合的主要原因。

3、通過降低Nb含量、優(yōu)化熱處理制度、降低鋼液過熱度、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。