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304不锈钢表面黑线缺陷分析

时间:2019-10-08 00:06来源:北海诚德金属压延有限公 作者:黄磊 点击:
  • 摘  要  采用扫描电镜及能谱等分析方法对304热轧酸洗钢卷表面黑线缺陷进行了分析。结果表明钢卷表面黑线是铸坯表皮下卷入富碳杂质经加热、轧制演变的结果。进而采用生产试验对分析结果进行验证并提出了改进措施。

    关键词  黑线  富碳层  液面波动  粘度


    1  引言

    奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢种之一,其中以304不锈钢为代表应用最为广泛,304不锈钢具有优秀的耐蚀性和良好的力学性能,被广泛应用与电梯装饰、厨房器具、医疗器械、化学工业及建筑装饰等行业,对表面色差、粗糙度有较高的要求。

    2  现状

    北海诚德金属压延荣鼎娱乐在生产304热轧不锈钢卷时,经常在板带表面出现黑色线条状的缺陷,宽度20~100mm,长度200~1000mm,主要分布在距离两个侧面宽度不等的范围内。此类缺陷在钢卷的上下表面均有发生,呈无规律的分布,缺陷深度较浅,经轻度打磨即可消除。

    3  成因分析

    3。1  黑线缺陷电镜能谱分析

    对304钢卷有黑线缺陷的部位取样做形貌和能谱分析,发现缺陷部位(区域A)存在含有碳化物的金属合金,其与正常基体(区域B)的化学成分缺陷区域较正常区域有更高的碳含量。

    3.2  试验验证

    根据缺陷形貌和缺陷程度,判断该缺陷可能是由铸坯带来,通过组织试验计划,对同批次随机选取30块板坯进行全磨处理、其余按正常流程进行表面检查,经热轧、酸洗后检查对比,全磨板坯轧制的钢卷表面,均未发现有黑线缺陷发生,未修磨板坯有36%产生黑线缺陷。

    3。3  黑线缺陷与保护渣的关联性

    不锈钢连铸均采用保护浇铸的方式生产,多数情况下保护渣的熔融结构为3层[1]:熔渣层、烧结层和粉渣层,在结晶器熔渣层和过度层之间有一层0.3~3mm的富集碳层,其含碳量甚至高于粉渣1.5~5倍[2],在浇铸过程中,结晶器液面发生波动时,钢液就容易与富碳层接触,造成富碳层杂质卷入,钢水浇铸成板坯,经轧制酸洗后,该富碳杂质暴露在基体表面,形成黑线缺陷。

    4  缺陷控制

    4.1  提高结晶器液面稳定性

    浇铸过程中,结晶器液面波动越大,发生富碳层卷入的几率越大,在实际生产过程中发现,结晶器液面会出现一段时间内的较大范围波动,通过调整浸入式水口角度、水口插入深度、稳定拉坯速度,保证液面波动在±3mm以内,避免出现卷入现象。

    4.2  适当提高保护渣粘度

    保护渣的粘度会影响液面流速的大小,随着粘度的增大,液面速度随之降低,钢-渣界面十分稳定,钢渣卷混现象产生的可能性降低[3],通过提高保护渣粘度,适当增加液渣层厚度,降低钢液与富碳层接触的几率,表2为调整前后的保护渣成分。

    5  实施效果

    通过以上措施在连铸过程中的实行,黑线缺陷改善效果显著,缺陷发生率逐步降低,由最高41.36%降至0.29%。

    6  结论

    通过对304钢种黑线缺陷取样分析,确认黑线缺陷是由于保护渣富碳层卷入钢液,经轧制延伸后形成,通过控制结晶器液面波动,调整保护渣粘度,可以有效的降低黑线缺陷的发生率。

    7  参考文献

    [1]卢盛意。连铸保护渣的选用[J]。连铸,1998,(2):43

    [2]董福胜.超低碳钢增碳过程中连铸结晶器保护渣的作用[J].商品与质量•学术观察, 2013(1):108-108

    [3]朱苗勇等.连铸结晶器内钢水卷渣的机理与控制[J].鞍钢技术,2005(2):1-4

    (责任编辑:zgltw)
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