Q420钢是一种低合金高强度结构钢,主要用于大 型船舶、桥梁和电站设备等⑴。国内某钢厂生产的 Q420钢存在裂纹等缺陷，大大影响了钢材的质量。本 文从钢锭中非金属夹杂物入手，主要研究非金属夹杂 物的成分、形貌以及在非金属夹杂物在钢锭中的分布， 以求找到钢材产生质量缺陷的原因。

1 Q420钢非金属夹杂物研究方法
1.1 工艺流程

Q420低合金高强度结构钢生产工艺流程:铁液预 脱硫-300t转炉冶炼-LF和RH精炼f模铸-轧制。 1.2研究方法（1）取样方案宽760 mm（Z轴方向），高2 210 mm（Y轴方向）；冒口长 1 240 mm（X轴方向），高690 mm（Y轴方向）。为了研 究夹杂物在钢锭冒口和本体的分布，分别在钢锭的1/2 宽面和1/2窄面的冒口、本体顶部、中部和底部取样，其 中铸锭冒口试样标号以1开头，本体顶部以2开头，本 体中部和底部分别以4和6开头。取样位置见图1。

（2）分析方法
钢锭中的显微夹杂物运用扫描电镜和能谱仪进行 分析;对钢锭中的大型夹杂物采取电解分析。实验用 钢的化学成分如表1。

实验所研究的钢锭本体长1 720 mm（X轴方向），

2实验结果与讨论
2. 1、钢锭中显微夹杂物的成分与形貌。
从对钢锭不同位置的显微夹杂物的分析可以看 出，钢完全，由形状不规则的夹杂物转变为直径较小的圆球图2),形貌多为直径小于5 pm圆球。由于钢液精炼 过程中经过钙处理，钢液中的A12O3夹杂物变化较为 形夹杂物，后者对钢材的性能危害较前者小，且通过钙 处理后减弱了钢液凝固过程中的硫偏析现象,从而提高了钢材的品质。
钢锭中的大型夹杂物。
同时从钢锭中取样进行大样电解实验，分析钢锭 中大型夹杂物的分布。大型夹杂物大样电解分析结果 如表2。由表2可知，钢锭大型夹杂物总量介于5.7~ 22.5 mg/10 kg,钢锭不同位置大型夹杂物含量相差较 大。基本规律是:钢锭底部大型夹杂物最多，中部和顶 部比底部少，冒口位置大型夹杂物也很少。
钢锭冒口 位置因为夹杂物上浮被保护渣吸收，大型夹杂物含量 较少。钢锭底部由于钢液浇入钢锭模，在钢锭模底部 与保护渣接触而卷入部分保护渣，且底部钢液先于其他位置凝固，大型夹杂物上浮时间短，所以钢锭底部大型夹杂物多。本体顶部由于钢锭凝固时间较长，夹杂 物有充分的上浮时间，所于大型夹杂物含量少。
本体底部大型夹杂多，还由于钢锭凝固时结晶雨的形成， 携带夹杂物到钢锭底部，形成了夹杂物富集的沉积。

对大样电解实验所得的大型夹杂物，用扫描电镜 和能谱仪分析其形貌和成分。在所观察的大型夹杂物 中，极少呈规则形状的，多数夹杂物带有棱角，形貌极不规则。所观察的大型夹杂物成分主要是SiO2和AI2O3,并含有少量的Na2O和&O,从大型夹杂物成 分看，多是保护渣被钢液卷入形成的，属于外来夹 杂物。

3、结论
(1)、钢锭中显微夹杂物的主要成分是A12O3和CaS,两种夹杂物一般相伴生成；另外,夹杂物中还含 有少量的CaO、MnS和MnO。
(2)、钢锭中显微夹杂物形貌基本呈圆球形或椭球 形，显微夹杂物尺寸小于5 “m,这类夹杂物形状较为 规则，对钢性能的危害较小。
(3)、钢锭大型夹杂物总量介于5. 2-22. 5 mg/10 kg 之间，钢锭不同位置大型夹杂物含量相差较大。基本 规律是:钢锭底部大型夹杂物最多，中部和顶部比底部 少，冒口位置大型夹杂物也较少。
(4)、钢锭中的大型夹杂物成分主要是SiQ和 ALQ,并含有少量的Na,。和KO,从大型夹杂物成分 看，其多是保护渣被钢液卷入形成的，属于外来夹杂物。

通过研究表明，钢具有较高的纯净度，精炼过程对 夹杂物数量和形貌控制的很好。钢锭的大型夹杂物多 集中在钢锭本体底部和冒口，通过切头和切尾可以 除去。

高强卷板 Q420B 4.75 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 4.75 1500 200 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 4.75 1250 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 4.5 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 4.5 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.75 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.75 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.75 1250 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.5 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.5 1500 100 吨 安阳 安钢
高强卷板 Q420B 3.5 1250 100 吨 安阳 安钢

高强卷板 Q420B 1.6 1500 100 吨 安阳 安钢