目前，全世界含鈮鋼材年生產(chǎn)量接近300萬(wàn)噸，含釩鋼材年生產(chǎn)量接近5000萬(wàn)噸。南京鋼鐵股份有限公司中厚板卷廠(chǎng)根據(jù)市場(chǎng)需求生產(chǎn)的鈮、鈮鈦微合金化鋼總體情況良好，性能較穩(wěn)定，探傷合格率高，但是，部分軋制后的鋼板表面會(huì)產(chǎn)生微裂紋。

南鋼板卷廠(chǎng)含鈮微合金鋼板生產(chǎn)工藝流程為：150噸轉(zhuǎn)爐→LF→（RH）→CC→爐卷軋機(jī)。通過(guò)采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡對(duì)鋼板微裂紋進(jìn)行了觀(guān)察和分析，找出了該類(lèi)缺陷的產(chǎn)生原因及機(jī)理。

從鑄坯裂紋表面、鋼板“M”狀裂紋及“發(fā)絲”狀裂紋的成分分析可知：鋼板表面裂紋附近Cu、As、P、S等雜質(zhì)元素均較低，未發(fā)現(xiàn)夾雜物，表明裂紋不是由于保護(hù)渣帶入的柱狀晶低熔點(diǎn)化合物引起的開(kāi)裂，也不是由P、S等元素偏析形成的低熔點(diǎn)化合物引起的開(kāi)裂，可以確定該類(lèi)微裂紋不是在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生的；

觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，鋼板表面裂紋均為沿晶界開(kāi)裂，裂紋處觀(guān)察到Nb(CN)、(NbTi)(CN)復(fù)合析出物富集，與鑄坯Nb(CN)、(NbTi)(CN)復(fù)合析出物分布較為一致，表明二者具有因果關(guān)系；

對(duì)“M”狀裂紋鋼板金相組織分析表明，裂紋在入爐軋制前就已經(jīng)存在，裂紋附近基體在加熱過(guò)程中被氧化和脫碳。因此，鋼板表面微裂紋主要源于鑄坯二次冷卻階段產(chǎn)生的表面裂紋，并與含鈮微合金鋼的第三脆性溫度區(qū)有關(guān)。這是由于含鈮微合金鋼中的Nb與C、N形成的化合物多而細(xì)小并沿晶界析出，提高了第三脆性區(qū)上限臨界溫度，加寬了第三脆性溫度區(qū)間寬度，增加了塑性凹槽深度，降低了晶界結(jié)合能，增加了裂紋敏感性，使得連鑄坯在二冷矯直中沿晶脆性斷裂或后續(xù)軋制中產(chǎn)生裂紋。二冷矯直時(shí)，如矯直溫度偏低，則會(huì)加劇微裂紋的產(chǎn)生；

隨著鋼中Ti含量增加，微裂紋的發(fā)生率明顯降低。這是因?yàn)門(mén)i、N形成的TiN析出有固氮的效果，減小了Nb形成氮化物的幾率，使第三脆性區(qū)溫度區(qū)間寬度變窄，塑性槽深度減小。由于TiN的形成溫度較高，Nb（CN）形成溫度較低，TiN可以作為新的析出相的核心，從而有效抑制了含Nb析出物多而細(xì)小的彌散析出，減少微裂紋的敏感性。（余冶）