钢材常见质量问题主要是：表面缺陷、内部缺陷、外形尺寸缺陷这三种，下面会对这三种问题进行介绍：

一、表面缺陷

1、表面裂纹：指钢材表面呈直线形的裂纹现象，一般应与锻造或轧制方向一致。

形成原因：主要是因为在加工（锻造、轧制、热处理调质）过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。

检验方法：表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。在确认裂纹时，必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹，而钢材本身并没有裂纹。

2、重皮与折叠：钢材表面黏结的呈舌状或鳞状的金属薄片，在局部表面形成重叠，有明显的折叠纹。

形成原因：在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等，在热变形时金属流变，开口于表面形成重皮与折叠。

3、耳子：指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。

形成原因：轧机孔型间隙过大，使钢材表面沿孔隙形成凸起。

4、刮伤：也叫划伤，指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕（可见到沟底）。

二、内部缺陷

1、偏析：实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。在酸浸试样上，当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦，并有很多密集微孔的斑点，若为抗蚀元素聚集，则呈颜色浅淡，形状不规则，比较光滑的微凹斑点。

根据偏析出现的位置和形状，通常把它们归纳为以下几类：①中心偏析：出现在中心部分，呈形状不规则的深暗斑点。②锭型偏析：集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状（一般为方形）的闭合带上的深暗色斑点，所以锭型偏析也叫方框偏析。③点状偏析：斑点一般较大，呈颜色较深、略显凹陷的图形，椭圆形或瓜子形。一般分布的，称为一般点状偏析：分布在钢材边缘部分的，叫做边缘点状偏析。

形成原因：偏析是在钢锭浇注凝固过程中，由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。偏析是一般生产情况下无法避免的。

2、疏松：钢材内部的孔隙，这种孔隙在低倍样上一般呈现不规则多边形，底部尖狭的凹坑，通常多出现在偏析斑点之内。严重时，有连成海绵状的趋势。根据疏松分布的情况把它们分为中心疏松和一般疏松两大类：①中心疏松：在低倍试样中心部位呈集中的空隙和暗黑小点。纵向断口上呈轻微夹层，在显微镜下可以看到中心疏松处珠光体增多，说明中心疏松处含碳量增多。②一般疏松：在低倍试样上组织致密，呈分散的小孔隙和小黑点。孔隙多呈不规则的多边形或图形，分布在除了边沿部分以外的整个断面上。中心疏松一般出现在钢锭头部和中部，和一般疏松的区别在于分布在钢材断面和中心部位而不是整个截面。通常含碳量越高的钢中，中心疏松越严重。

形成原因：钢锭在凝固过程中，由于晶间部分低熔点物质最后凝固收缩和放出气体产生空隙，而在热加工过程中未配焊管。

在钢中，轻微的偏析，较高的疏松级别是可以允许存在的。

3、夹杂：夹杂分金属夹杂和非金属夹杂。①金属夹杂：主要是浇铸过程中，金属条、片、块误落入钢锭模内或在冶炼末期加入的铁合金块等未及熔化所形成的缺陷，在低倍样上，多呈现边缘清晰，颜色与周围显著不同的几何形状。②非金属夹杂：在浇注过程中，没有来得及浮出的熔渣或剥落到钢水中的炉衬和浇注系统内壁的耐火材料等，较大的非金属夹杂物很好辨认，而较小的夹杂腐蚀后剥落，留下细小的圆形小孔。

4、缩孔：在低倍样上，缩孔位于中心部位，其周围常是偏析、夹杂或疏松密集的地方，有时在腐蚀前就可以看到洞穴或缝隙。腐蚀后孔穴部分变暗，呈不规则褶皱的孔洞。

形成原因：钢锭浇注时，最后凝固的部分（心部）钢液凝固收缩后得不到填充而遗留的宏观孔穴，缩孔主要形成在钢锭头部（帽口端）。

5、气泡：在低倍样上，是与表面大致垂直的裂缝，附近略有氧化和脱碳现象，在表面以下的位置存在称为皮下气泡，较深的皮下气泡称为针孔。

形成原因：钢锭浇注过程中所产生的气体和放出的气体造成的缺陷。

6、裂纹：在低倍样上，轴心位置沿晶间开裂，成蛛网状，严重时呈放射状开裂。

形成原因：主要是两种，一种是钢锭在凝固冷却时，由于某种原因而产生的内部撕裂，在锻轧过程中未能焊合；另一种则由于锻造不当而产生的内部开裂。

7、白点：在低倍样上呈细短的裂缝，一般集中在钢材的内部，在厚度20-30mm表面层内几乎没有，因为裂纹不易区分，应补作断口试验予以验证。白点在断口上显示为粗晶粒状的银亮白点。

形成原因：一般认为是氢和组织应力的作用，就是氢气脱析集到疏松微孔中产生巨大压力和钢相变时所产生的局部内应力联合造成的细小裂缝。

三、外形尺寸缺陷

1、尺寸起差：包括钢材的长度、直径、厚度、正负公差、修磨深度、宽度等尺寸不符合订货标准的要求。

2、椭圆度：指圆形截面的钢材截面上大小直径之差。

3、弯曲度：钢材在长度和宽度方向不平直，不同材料的弯曲度有不同的名称，型材以弯曲度表示；板、带则以镰刀弯、波浪弯、飘曲度表示。

4、扭转：条形钢材沿轴向扭成螺旋状。

四、钢中白点缺陷分析

钢中白点缺陷是可能导致钢材断裂、造成灾难性事故的裂纹源。钢材中白点缺陷是钢中氢偏高和内部应力共同作用而产生的。白点是钢中的内部裂纹，是成品钢材不允许存在的冶金缺陷。

一般低碳低合金钢不产生白点缺陷。但一些研究表明：在某些低碳低合金钢中也会产生白点缺陷（例如16Mn钢）。据报道：碳质量分数为0.20%左右的普通碳素钢，氢质量分数为0.0004%就有白点缺陷形成。

下面就超声波探伤、低倍、宏观断口、金相和扫描电镜等检验方法对低碳低合金钢中的白点缺陷进行检验和探讨。

钢中化学成分及H含量如表1所示和试验项目、数量如表2所示

1、 超声波探伤和低倍检验

为了确定缺陷位置，用超声波探伤方法进行测定，在伤波严重和密级位置坐横向和纵向低倍（6~10倍）热酸蚀试验，均能发现白点特征的裂纹，在检验过程中没有观察到发射状或同心圆的白色裂纹特种，可见钢板中白点裂纹在低倍试片上的辨认是比较困难的。

2、宏观断口试验

同样在超声波探伤中伤波严重和密集的位置取样，,在断口上可以发现鸭嘴型裂口。

3、力学性能试验

对钢板进行Z向拉伸和Z向-40℃冲击试验，试验结果如表3，Z向拉伸断口有白斑的试样强度指标稍有下降，而塑性和冲击韧性指标下降明显。

4、金相检验

在低倍试样确认为白点裂纹处取金相试样，有明显的的锯齿形特征，如图3所示

通过金相检验结果表明，脆性夹杂物为1~1.5级，塑性夹杂物为0.5~1.5级，带状组织严重，达到3~4级

5、 扫描电镜观察

用扫描电镜能谱分析白点裂纹附近不同的组织。结果表明：珠光体条带中锰含量较高，尤其是粒状贝氏体区，锰的质量分数达到2.51%，而基体中锰的质量分数仅为1.5%左右。

6、 结论

（1）钢板拉伸试样断口面上白斑属性为白点缺陷，这种白点缺陷是在钢坯中形成的，轧制钢板时没有焊合而导致的二次白点。

（2）钢板中白点缺陷在低倍酸侵面上的特征不如高碳钢、合金钢和方、圆钢中白点明显。可以用超声波探伤和水平断口检验方法配合判断。也可以用金相检验和扫描电镜微观检验方法进一步确认。

（3）钢板中白点裂纹发生在珠光体条带粒状体贝氏区，带状组织提供了形成白点缺陷所需的组织应力。条带组织是由于锰（还有碳和硫）偏析造成的，这种偏析导致局部含氢量增高，提供了形成白点氢偏高的条件，在组织应力和局部氢偏高共同作用下产生白点缺陷。

（4）钢板中白点裂纹对纵横向力学性能影响不大，但显著降低z向塑性指标和冲击韧性值。

（5）尽管低碳低合金钢板不如高碳钢和合金钢容易产生白点缺陷，但不注意控制冶炼中氢含量和钢坯缓冷措施，也能产生白点缺陷。

文章来源： 焊接技术，山西优特钢供应链管理