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410S冷轧钢带表面麻点缺陷分析

2017-03-28王宏霞王俊海

中国重型装备 2017年1期
关键词:电镜谱分析形貌

王宏霞 李 铁 王俊海

(山东泰山钢铁集团有限公司, 山东271100)

410S冷轧钢带表面麻点缺陷分析

王宏霞 李 铁 王俊海

(山东泰山钢铁集团有限公司, 山东271100)

410S不锈钢热轧钢带经酸洗后进行冷轧,在冷轧板上存在麻点缺陷,这种缺陷通过抛光无法消除,对后续加工使用影响较大。本文对冷轧后板面存在的麻点缺陷进行金相和扫描电镜能谱分析,确定麻点缺陷可能是冷轧时压入夹杂物或氧化皮引起的。

麻点缺陷;410S不锈钢;冷轧钢带;氧化皮

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力。其抗腐蚀能力的大小随钢质本身化学成分、加工状态、使用条件及环境介质类型而改变。

410S不锈钢冷轧薄板主要用于制作餐厨用具等,其耐蚀性较好,一般在大气、蒸馏水、自来水及天然淡水中是稳定的,但在含有Cl离子的水中易产生局部腐蚀。为了提高其耐蚀能力,一方面要求材料质地纯净、组织均匀,另一方面要求表面光洁、不允许存在锈点、麻点、疤坑、夹杂以及碰伤,划伤、擦伤等缺陷。

410S热轧钢带经酸洗后进行冷轧,在冷轧板上存在麻点缺陷,这种缺陷经过抛光无法消除,对后续加工使用影响较大。因此,对板面存在的麻点缺陷进行深入的研究和分析,确定导致该缺陷的主要原因,以便在生产中得以解决。

1 试验方法

对410S冷轧板麻点缺陷试样进行宏观分析,并截取典型部位,利用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪进行微观形貌、特征和微区成分分析。

2 检验结果

2.1 宏观分析结果

送检试样的宏观形貌如图1所示。冷轧板厚度为1.85 mm,麻点主要分布在钢板的一个表面上,沿轧制方向呈椭圆形,无规律分布。麻点大小不均,宽度基本都在1 mm以内,最长的在3 mm左右。尺寸较大的麻点大部分呈黑色,尺寸较小的麻点呈白色,且白色的麻点明显较黑色的麻点浅。

图1 送检试样宏观形貌

2.2 金相检验结果

磨制有麻点部位的金相试样,在显微镜下观察,发现麻点部位表层已脱落,如图2(a)所示;脱落部位尾端有呈枝杈状扩张的裂纹,如图2(b)所示;基体组织为未退火或退火不充分的变形组织如图2(c)所示。

(a )麻点部位 (b )脱落层尾端裂纹 (c) 基体组织

图3 脱落层尾端裂纹在电镜下形貌图

2.3 扫描电镜能谱分析结果

麻点部位表层脱落,尾端裂纹在电镜下形貌如图3所示。由图3可以清晰地看到裂纹的分支。通过对小裂纹区域进行能谱分析,发现主要为Fe、Cr的氧化物,裂纹部位能谱分析结果如图4所示。

麻点缺陷在电镜下的形貌如图5所示。对试样的正常部位进行放大后观察,发现钢板表面存在大量的微裂纹,如图6所示。

图4 裂纹部位能谱分析结果

图5 麻点缺陷在电镜下形貌图

图6 正常板面电镜下形貌

图7 靠近麻点缺陷部位能谱分析图

靠近麻点部位的区域进行能谱分析,含有较高的O、Cr、Fe,及少量的S、Si、Mn,能谱分析图如图7所示。对麻点内的块状物质进行能谱分析,同样含有较高的O、Cr、Fe,及少量的S、Si、Mn,能谱分析图如图8所示。

3 结论

对410S冷轧板麻点缺陷试样宏观分析,发现麻点主要集中分布在钢板的一侧表面,呈近似的椭圆形无规律分布,较浅的麻点大部分呈白色,较深的麻点大部分呈黑色,且黑色麻点尺寸较白色麻点尺寸大。经金相分析,钢板麻点部位表层已脱落,在脱落层尾端的裂纹呈枝杈状扩张,经能谱分析,其主要为Fe、Cr的氧化物。电镜分析麻坑内表面较钢板表面粗糙,经能谱分析,主要为Fe、Cr的氧化物,并含有少量的S和Si等元素。

通过以上分析可知,麻点缺陷是钢板表层脱落留下的小坑,坑内表面较钢板表面粗糙,由于坑的深浅不同,在光线的作用下呈现白色或黑色。导致钢板表面产生麻点缺陷有两种可能性:一种是夹杂物,另一种是热轧板氧化皮压入或酸洗不良。酸洗时,在钢板表面有夹杂或氧化皮缺陷,易导致酸液残留,由于热轧板表层组织为铁素体晶粒和沿晶界分布的碳化物,残存的酸液易导致缺陷附近基体发生晶间腐蚀,冷轧变形过程中晶粒脱落,经变形后形成椭圆形麻点缺陷。

[1] 王宏霞. 冷轧板表面缺陷成因及预防措施[J]. 中国重型装备,2008(4):21-24.

[2] 王宏霞. 冷轧板表面起皮缺陷研究[J]. 中国重型装备,2009(3):44-46.

编辑 陈秀娟

Analysis on Pitting Defect on the Surface of 410S Cold Rolled Steel Strip

Wang Hongxia ,Li Tie,Wang Junhai

410S stainless steel hot rolled steel strip is taken cold rolling after pickling, and the pitting defect occurs on the cold rolled plate. The defect can′t be removed by polishing and it will influence the subsequent machining greatly. The metallographic analysis and energy spectrum analysis by scanning electron microscopy have been performed for the pitting defects on cold rolled plate, and the result shows that the pitting defects may be caused by the inclusion or scale pressed into plate when cold rolling.

pitting defect; 410S stainless steel; cold rolled steel strip; scale

2016—11—07

TG335.12

B

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