某钢厂生产的中厚板在一段时间内时有探伤不合格情况发生，金相检验发现板厚中心部位存在裂纹，有单条形和绞股形2种，并且硫化锰往往比其它部位的多，甚至有聚集现象。进一步查明心部裂纹产生的原因，以便有针对性地控制某些工艺参数，达到避免心部裂纹的发生。为此，有目的地选择与缺陷有关的钢，部分轧制成材，保留部分铸坯，一同解剖，寻找板材心部裂纹和铸坯心部质量问题的相互关系。
钢厂生产是采用转炉冶炼，弧形连铸机浇注，铸坯装炉加热之后开坯并轧制。相应的工艺参数为：出钢温度1698℃，中包温度1542℃，浇注时的拉坯速度0.60m/min，坯厚0.3m，坯宽1.5m，化学成分如下w(C)为0.16%，w(Si)为0.33%，w(Mn)为1.48%，w(Cr)为0.23%，w(P)为0.022%，w(S)为0.011%，w(Als)为0.030%。铸坯加热制度为:一加热段725℃，二加热段1157℃，均热段1295℃，加热时间4h，最后三道次压下率分别为8%、10%、10%，终轧温度为875℃，板材厚度30mm。
一、单条裂纹及其产生的原因
超声探伤波形显示中间1个波形为伤波。这个伤波是与裂纹有关。通过金相观察，在裂纹两旁存在粒状贝氏体和马氏体，由此可知，心部裂纹是与该部位的异常组织有关，即心部的组织应力是引起裂纹的主要原因。Q345B钢正常情况下为铁素体和珠光体的混合组织。
一般情况下，快速冷却可以得到贝氏体，获得马氏体的冷却速度则要求更快。无论怎样冷却，板材心部的降温速度只可能低于表层，因此，在心部出现贝氏体和马氏体则是一种反常现象。为了讨论形成异常组织的原因，通过能谱分析，w(Cr)和w(Mn)在贝氏体和马氏体中依次递增，尤其以Mn的增加最显著，接近于正常锰质量分数的2倍，于是可以说明上述异常组织的出现是跟中心部位的成分偏析有关。Mn是稳定奥氏体的元素，Cr是提高淬透性的元素，即在严重偏析情况下，不太大的冷却速度就有可能出现贝氏体或马氏体组织。这是因为锰的偏析导致奥氏体稳定，加之非平衡的连续冷却，则相变过程有可能通过贝氏体乃至马氏体区间而获得贝氏体和马氏体组织。
取连铸坯心部样品制成金相光片用扫描电镜观察，可以看到局部存在组团状的偏析区，该区域同样存在粒状贝氏体组织，其他正常部位的组织则为珠光体和魏氏组织类型的针状铁素体。由于连铸坯经过堆垛，加之铸坯较厚，温度下降较慢，故尚无裂纹出现。
二、绞线状裂纹及其产生的原因
在板厚中心部位有时还能看到一种绞线状的裂纹，大多情况下两旁有粒状贝氏体共存，在这种裂纹附近往往还能看到聚集的硫化锰。由上述可知，心部贝氏体的出现是跟成分偏析有关。把板材样品酸洗后作低倍观察，可见原柱状晶轮廓明显，并且在中心部位还能看到短粗状的黑色条带，通常这种黑色条带叫做疏松。
为进一步证实疏松的存在，再取连铸坯心部样块，磨制成金相光片，用扫描电镜观察，可以看到疏松性孔洞，并且内孔有多种走向，在附近还可看到聚集的硫化锰。由此可知，板材心部绞线状裂纹和铸坯中疏松孔洞具有一定的对应关系。可以推测，轧制过程中，疏松孔洞内壁延伸，孔隙变窄，逐渐演变成上下互叠的一张错层，金相试样则是截取包含错层的一个观察截面，错层在这个面上投影便成线状，这就正好跟板材绞线状裂纹的特征相吻合。由此可知，绞线状裂纹是中心疏松经轧制后演变而来，近旁聚集的硫化锰则是原疏松区域硫化锰的遗传。
据此，文中所提到的裂纹是跟心部严重的成分偏析有关，而成分偏析则是跟浇注时的某些参数如过热度、拉坯速度或铸坯厚度不当有关。连续铸钢时的参数设定不当或出现偏差，导致铸坯成分偏析严重，心部w(Mn)高，奥氏体稳定，造成中温甚至低温转变组织出现，过大的组织应力增加了开裂敏感性；拉坯速度过快导致二冷段铸坯液芯过长，长程凝固时液体补充不足而形成疏松，轧制成材则会在板材相应部位出现绞线状裂纹。（子云）
