430酸洗板异物压入缺陷分析

蒋 鹏 吴月龙 李 翠 韩 晓

(山东泰山钢铁集团有限公司，山东271100)

在世界不锈钢总产量中，铁素体不锈钢的产量一般占30%左右。由于不含Ni，铁素体不锈钢成本较低，所以其用量在逐渐增加[1]。430不锈钢为典型的铁素体型不锈钢，具有较好的塑性和深冲性能，广泛应用于建筑装饰、餐具、卫生器具、家庭用器具等领域[2]。

430不锈钢为某不锈钢厂主要品种之一，近期酸洗过程中出现大批量异物压入缺陷，缺陷主要分布在酸洗钢带头尾部，上表面单面存在，传动侧相对严重。为查明缺陷原因，取缺陷样品进行检测分析。

1 试验方法

(1)观察、分析430酸洗板异物压入缺陷试样宏观形态，完成宏观图片采集。

(2)使用光谱仪对样品进行化学成分分析。

(3)对酸洗板异物压入部位进行金相分析，观察其显微组织。

(4)利用扫描电镜能谱仪对缺陷部位进行微区成分分析。

2 试验结果

2.1 宏观检测结果

送检样品形貌见图1。酸洗板表面异物压入缺陷大小不一，形状不同，整体沿轧制方向延展如图1(a)所示，压入物呈墨绿色，与基体结合相对松散，样品移动过程中或稍微施加外力会造成压入物掉块、脱落，脱落部位形成凹坑，凹坑深度明显，且底部有黑色物残留，体视显微镜放大10倍后发现，凹坑底部有明显的平行于轧制方向的变形痕迹，如图1(b)所示。

图1 样品宏观检测结果Figure 1 Macro appearance of testing specimen

2.2 化学成分检测结果

截取样品，使用光谱仪进行化学成分分析，分析结果见表1，各元素含量满足标准要求。

2.3 金相检测结果

垂直于压入物延展方向截取金相样品，镶嵌、磨制、抛光后在金相显微镜下进行观察，结果见图2，压入物与基体分界明显，如图2(a)所示， 压入物上有灰白色差交替分布。样品经FeCl3溶液腐蚀后发现，基体组织为铁素体+碳化物，如图2(b)和图2(c)所示，凹坑部位有明显的变形流线，压入物组织与基体相近，主要为铁素体+碳化物组织，局部为索氏体组织如图2(d)所示。

2.4 电镜能谱分析结果

对金相样品进行能谱分析，结果见图3。基体成分与压入物成分含量基本一致，主要为Fe、Cr、C、O等元素。其中压入物深色部位(谱图9、10)O元素含量较高。能谱分析结果见表2。

表1 化学成分检测结果(质量分数，%)Table 1 Chemical compositions detection results(mass fraction, %)

表2 电镜能谱分析元素含量(质量分数，%)Table 2 Elements contents analyzed by electron microscopic energy spectrum (mass fraction, %)

图2 金相检测结果Figure 2 Metallographic structure detection results of specimens

3 分析讨论

压入物在外力作用下容易发生脱落，脱落后凹坑底部有明显变形痕迹；压入物与基体存在明显的分界线，凹坑部位有明显的变形流线。由此可知，压入缺陷为轧制过程中形成的。

由能谱分析结果可知：压入物成分与基体成分一致。在轧制过程中，钢带头尾常与侧导板发生摩擦，因430不锈钢具有一定的粘度，且侧导板硬度较高，耐磨性较好，在摩擦过程中会有部分钢带基体粘结在侧导板上，在后续轧制过程中，粘结在侧导板上的钢带基体随摩擦掉落到钢带上，并压入基体中。

图3 电镜能谱分析图Figure 3 Electron microscopic energy spectrum analysis diagram

4 结论

430酸洗板异物压入缺陷为粘结在侧导板上的基体在后续轧制过程中掉落在钢带表面压入形成的。可以从以下几方面进行防范控制：

(1)精准控制钢带头尾宽度与板形，避免出现板带头尾超宽现象，同时尽量避免出现镰刀弯缺陷。

(2)轧制过程中，适当增大侧导板开口度，避免与钢带进行摩擦。

(3)应及时清理对侧挡板上的粘结物。