何谓表面裂纹？如何判定裂纹？产生表面裂纹的原因是什么，如何防止和消除型材中的表面裂纹？_钢铁百科

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何谓表面裂纹？如何判定裂纹？产生表面裂纹的原因是什么，如何防止和消除型材中的表面裂纹？

表面裂纹是钢材表面缺陷的一种，在钢材表面呈线件开裂，一般多为直线形状，也有斜线形或呈网状的。从钢材横截面上看，裂纹有尖锐的根部，具有一定的深度并与表面垂直，其周边有严重的脱碳现象和具有非金属夹杂。一般钢材表面不允许存在裂纹。

产生表面裂纹的原因如下。

①炼钢工序操作不当而引起的连铸坯各种类型的表面裂纹，而且没有清除和修磨干净而带来的。这些裂纹包括表面纵裂、表面横裂、角部纵裂、角部横裂和星状裂纹，另外还有表面针孔以及表下气孔、深振痕和表面宏观夹杂（以及皮下夹杂物）等。

a．表面纵裂纹发生在连铸时的结晶器内，发生裂纹的主要原因是初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地力应力集中，或坯壳内外温差造成的热应力，钢水静压力反抗坯壳沿厚度方向的凝固收缩产生的应力等，当应力超过坯壳的抗拉强度时就产生裂纹。

b．连铸坯角纵向裂纹的产生原因是当铸坯发生脱方时，在其钝角处冷却速率快，较早收缩形成气隙，此外坯壳厚度较薄，当受到横向拉应力时即形成角裂纹。

c·连铸坯表面横裂纹多发生在弧形连铸机铸坯的内弧侧，而且常发生在铸坯表面深振痕的波谷处。对于含铝高的钢种和含有铌、铜、镍、氮等微量元素的钢种较容易发生这种裂纹。有时铸坯在矫直之前，表面已有星状裂纹纹，若在脆性区矫直，就会以原有的星状裂纹为缺口展为表面横裂纹。

d．星状裂纹又称表面龟裂，是在铸坯表面呈网状分布的细小裂纹。通常在铸坯表面经喷丸处理、酸洗或剥皮后，才能检查出来。星状裂纹遗留在轧材中，当缺陷深度达0. 6mm以上时轧材的疲劳强度将显著降低。此外，星状裂纹还会扩展为横裂纹。

e．深振痕。在连铸过程中，为了避免坯壳与结晶器壁黏结，连铸机设有结晶器振动装置’由于结晶器上下往复运动，在铸坯表面形成周期性的和拉坯方向垂直的振动痕迹。如果振动痕迹较深（大于o．5mm），在振谷部位往往潜伏着横裂、夹杂和针孔等缺陷，构成了铸坯的深振痕表面缺陷，这种缺陷危害钢材质量。

f.表面气泡和皮下气泡。由于发生位置不同，把露出铸坯表面的气泡称为表面气泡，把潜伏在铸坯表面下边而又靠近表面的称为皮下气泡。前者在未经清理的铸坯表面即可观察到，而后者只有在对铸坯进行表面清理之后才能看到。当气泡较小且密集在一定面积内时称为针孔。当连铸坯有气泡缺陷时，会在轧材表面形成鳞状折叠缺陷。

g·表面（皮下）夹杂。连铸坯表面的夹杂多为硅一锰系夹杂，而皮下夹杂多为Al2 03系细小夹杂。表面夹杂会造成成品表面条纹缺陷。铸坯表面夹杂和皮下夹杂，除了和钢水纯净度有关外，主要和保护渣的化学组成、物理性能以及液面波动状态有关。

②坯料加热不均，局部温度过低，轧件各部分的延伸和宽展不一致。

③坯料加热或轧件冷却过快而不均，产生局部过大的热应力。

④轧制过程中冷却不均，局部温度过低。

防止和消除裂纹的措施如下。

①提高炼钢和连铸的冶金质量，改善连铸坯的表面质量。严格检查，不合格的铸坯不投产。

②严格控制加热制度（如加热温度、加热速度和均匀加热）。

③完善轧制制度，制定合理的轧制制度，防止不均匀冷却，采用均因压下量和合理的翻钢道次。

④合理的轧后控制冷却，使轧件冷却均匀。