冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析

Analysis of surface bubbly defects in cold rolled strip
L I Dian- kai, YUAN Xiao- min ( Scho ol o f Mat erials Science & Eng ineer ing, Anhui U niversity of T echno logy , M a'anshan 243002, China)
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( 收稿日期: 2006-11- 22)
同时我们对表面破裂的起泡状缺陷进行了表 面形貌观察及成分的分析。图 7 为。对其进行成 分分析, 可以看出, 其主要为氧化铁, 如图 8 所示。
图 7 破裂的泡状缺陷表 面形貌 图 8 破裂的泡状缺陷 成分
2007 年 8 月 第 35 卷 第 4 期
钢铁研究 Research on Iro n & St eel
第 35 卷
图 2 横截面切开夹杂物形貌
图 5 纵截面切开夹杂物形貌
图 3 层状夹杂物的 ED S 分析结果
图 6 纵截面上 B 点处 ED S 分析结果
图 4 起泡缺陷处纵截面切开形貌
从其形貌观察中可以看出, 其与横截面具有 同样的层状夹杂, 而且其成分与横截面大体一致, 主要元素也为 Al、Si、Ca、Na、K、F 、Cl、S 等, 同样 也是保护渣中的主要元素。
3结论
( 1) 冷轧带钢表面起泡缺陷主要是由于坯料 中的夹杂物在冷轧的塑性变形中与基体塑变容差 不一致而引起;
( 2) 坯料中的夹杂主要来源于连铸过程中不 适合该钢种的保护渣系。
图 10 断口中的夹杂物 EDS 分析结果
从以上的观察分析中可以看出, 冷轧带钢泡 状缺陷的形成可以认为主要是由于钢坯皮下有大 块的层状夹杂, 导致冷轧的原料板出现分层, 当这 种含有较多夹杂缺陷的原料坯, 经过粗轧道次的 变形, 由于中间夹杂与基体的延伸率不同, 在轧辊 的压作下中间夹杂超出了基体材料的塑性容限的
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( 收稿日期: 2006-09- 08)
( 上接第 19 页)
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2007 年 8 月 第 35 卷 第 4 期
钢铁研究 Research on Iron & St eel
Aug. 2007 Vo l. 35 No. 4 23
冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析
李殿凯, 袁晓敏
( 安徽工业大学 材料科学与工程学院, 安徽 马鞍山 243002)
摘 要: 采用扫描电镜对冷轧带钢表面鼓泡处的横、纵断面, 鼓泡 的破裂面 以及鼓 泡处拉 断表面 的形貌 进行了观察, 并对微区成分作了分析。鼓泡主要是在钢坯皮下由保护渣形成了层状夹杂, 导致 冷轧原料 板出现分层, 从而在轧制过程中心部、表面的塑性变形不 一致而形成。 关键词: 冷轧带钢; 鼓泡缺陷; 夹杂 中图分类号: T G335. 5 文献标识码: A 文章编号: 1001-1447( 2007) 04- 0023- 03
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将带钢沿起泡处拉断, 在其断口的表面下可 以看到大量的夹杂物存在, 如图 9 中的 C 点。对 C 点能谱成分析, 可以看到其除了具有层状夹杂 的成分外, 还含有大量的铝、硅酸式盐等夹杂( 图 10 所示) 。
图 9 起泡处拉断 断口形貌
变形, 从而形成了微裂纹。这种含有夹杂物的裂 纹在随后的轧制过程中不能有效的焊合, 从而形 成了起泡[ 2] 。
带钢表面缺陷是影响其表面面质量的主要因 素。这些缺陷包括起泡、翘皮、裂纹等, 连铸坏经 常由于在轧制过程中出现这类缺陷而导致报废。 特别是由于在冶炼过程中由于保护渣材料而导致 出现的起泡现象, 由于在轧制过程中不易发现, 更 易出现大量的废品[ 1] 。
3 所示。结果表明, 层状夹杂 的成分主要有 A l、 Si、Ca、Na、K、F 、Cl、S 元素, 其中 Na、K、F 均是保 护渣的特定元素, 所以可以认定该层状夹杂主要 是由保护渣引起。
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1 起泡现象的缺陷特征
通过对生产过程中出 现的 起泡 废品的统 计, 其 出现 位 置具 有不 固定 性。一 般 大小 在 4 mm 以下, 主要呈圆形, 并且有起泡相连的现象。
2 鼓泡处微观特征及分析
在带钢起泡缺陷处的横截面方向切开, 用扫 描电镜对其进行观察。图 1 为切开面的形貌。可 以看到里面有片层状的夹杂存在。将其片层状的 夹杂进一步放 大, 即将图 1 中的 A 点进 一步放 大, 如图 2 所示, 并对Leabharlann Baidu进行能谱分析, 结果如图
Abstract: In t his paper, the microstr ucture and composit ion of sur face bubbly defect s in cold rolled strip in cross and vert ical sect ion w ere st udied by SEM and EDAX. T he r esult s show ed that t he bubbly def ects w er e caused by banded inclusion lied in st eel slab f rom mo uld pow der and plast ic defo rmat ion w ere not consist ent fr om cent er to t he surf ace during r olling. Key words: cold rolled st rip; bubbly def ect; inclusion
图 1 起泡缺陷处 横截面切开的形貌
再将带钢沿其纵断面切开, 对其观察并进行 成分分析。图 4 和图 5 分别为纵截面切开后的形
作者简介: 李殿凯( 1973- ) , 男, 安徽人, 硕士, 主要从事钢铁材料电镜检测工作.
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钢铁研究
貌和 B 点处层状夹杂的形貌。图 6 为纵截面上 B 点处 EDS 分析结果。
从夹杂物的成分分析结果可知, 层状夹杂中 含有钠、钾、氟等为 连铸液态保护渣中存在的元 素。特别是保护渣中的硅酸盐夹杂物在常温下呈 脆性且与基体结合较弱, 因而在冷轧发生塑性变 形时, 这种夹杂物就会发生断裂并与基体间发生 剥离。从而也会造成起泡的现象。
通过以上的分析, 我们可以认为这种起泡的 现象主要是连铸的坯料中含有较多的夹杂, 而这 些夹杂主要是来源于连铸过程中的保护渣系。文 献[ 3] 认为保护渣由于粘度不足, 在界面化学反应 引起的涡流搅拌而带入钢中, 或者是融熔的保护 渣粘附在已凝固的钢液表面而带入钢锭中。因而 可以认为该保护渣的粘度不适合于此钢种。