高强度船板表面花斑缺陷的形成机制及改进措施

基于金相分析和气泡试验,分析了高强度船板表面花斑缺陷的形貌特征和微观组织,研究了化学成分、轧制工艺对花斑缺陷的影响。结果表明：花斑缺陷的形成原因主要是二次氧化铁皮在轧制过程中被压入钢板基体,导致钢板表面形成厚度差异较大的氧化铁皮,钢板抛丸后形成凹凸不平的斑状缺陷。通过降低钢中硅含量、优化高压水除鳞方式、低成本改进高压水除鳞系统,有效控制了高强度船板表面花斑缺陷。     

热轧钢板表面氧化铁皮缺陷观察及分析

用体视显微镜、金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对热轧钢板表面常见的氧化铁皮缺陷进行观察,分析各种缺陷产生的原因。结果表明,麻点与凹坑都是由于硬质的氧化铁皮压入造成的。翘皮缺陷是由于残留的高温氧化铁皮压入表面,在后期轧制过程不能轧合而形成的。红色氧化铁皮缺陷主要发生于含Si高的特定钢种中,该缺陷主要是由于除鳞裂纹中断和生成剥离性差的Fe2SiO4造成的。纺锤状氧化铁皮缺陷是典型的一次氧化铁皮压入造成的,线条状氧化铁皮缺陷是二次或三次氧化铁皮压入造成的。     

中厚板氧化铁皮对冷却过程的影响

热轧钢板在轧制时除鳞方式不同,即使采用相同的控冷工艺参数,其终冷温度差异较大,这是由于钢板表面氧化铁皮的厚度和形态不同导致的。为此,研究了氧化铁皮对钢板冷却过程的影响。结果表明:较厚的氧化铁皮使钢板表面粗糙增大,使传热过程中的流动边界层发生变化并对冷却过程中核态沸腾汽泡的产生具有较大影响,从而提高了冷却强度且使钢板冷却不均,出现浪形。同时分析得出:钢板表面麻点缺陷、氧化铁皮破碎、FeO的结构易使其表面粗糙度增大。因此,通过调整加热及热轧过程工艺参数,减少氧化铁皮的形成或避免产生粗糙表面都可以有效避免对钢板造成不均匀冷却,使板形得到明显改善。     

DC03冷轧基料表面氧化铁皮针孔缺陷的形成机理及控制

针对某企业在生产DC03冷轧板过程中,其热轧带钢酸洗后表面出现氧化铁皮针孔缺陷的问题,结合现场开展了理论和实验研究工作。首先对现场实物进行取样分析,认为在精轧过程中氧化铁皮被压入到带钢表面是造成氧化铁皮针孔缺陷形成的主要原因。为了进一步探究这一缺陷的形成机制,在实验室对DC03钢进行了温度为830～1 080℃的氧化动力学实验和氧化铁皮高温变形实验。结果表明：该钢的氧化激活能较低,在精轧温度范围内容易产生较厚的氧化铁皮,而且随着温度的升高,氧化铁皮中FeO所占比例提高,氧化铁皮的塑性改善。当精轧温度较低时,氧化铁皮破碎严重,氧化铁皮很容易被压入到基体中,形成氧化铁皮针孔缺陷,而随着轧制温度的升高,氧化铁皮的塑性逐步改善,当达到一定温度时,氧化铁皮能很好地随基体变形,使氧化铁皮保持相对较好的完整性。基于上述研究结果,针对现场实际,提出了适当提高轧制速度和严格控制终轧温度等改进措施,氧化铁皮的厚度及塑性得到有效控制,彻底消除了DC03冷轧基料氧化铁皮针孔缺陷。     

船板表面花斑缺陷形貌特征及成因分析

针对船板表面花斑缺陷问题, 对花斑缺陷形貌特征、微观组织进行了分析, 得出其产生原因是钢板表面二次氧化铁皮结构不同, 存在相间的红色疏松的氧化铁皮和蓝色致密的氧化铁皮, 钢板抛丸后形成凹凸不平的花斑。为此, 提出了确保除鳞质量、优化轧制工艺的措施以改善二次氧化铁皮的均匀性, 从而有效地控制了船板表面花斑缺陷。     

热轧时钢铁材料高温氧化铁皮的研究进展

钢在热轧过程中发生氧化反应产生大量氧化铁皮,这不仅浪费钢铁资源而且影响其表面质量和耐蚀性,有效地控制氧化铁皮的厚度和结构是迫切需要解决的问题。本文主要从钢中的合金元素和热轧工艺两方面入手,介绍了钢在不同热轧条件下产生氧化铁皮的形态结构和形成机理。重点介绍了合金元素和终轧温度、卷取温度及冷却速度对氧化铁皮的厚度和结构的影响,并对各种条件下氧化铁皮的显微结构和厚度进行了分析,从而能够对氧化铁皮的生成和其引起的各种表面缺陷进行有效的控制。     

热轧超低碳钢典型表面缺陷成因分析

在某热轧厂生产的超低碳钢经常出现细条状和细沙状两种缺陷。通过对两种典型缺陷进行EPMA、SEM与EDS等分析,并结合现场的轧制工艺情况,对这两种缺陷的形成原因进行综合分析。分析结果表明,在两种缺陷附近未发现氧化圆点,缺陷都是在轧制过程中形成。细条状缺陷是由于Mn元素在氧化铁皮内富集,使氧化铁皮与基体的界面处凸凹不平,对氧化铁片产生"钉扎"作用;氧化铁皮的剥离性恶化造成除鳞时难除尽,残余的一次氧化铁皮在后续轧制过程中压入而形成。细沙状缺陷是由于F1~F3工作辊辊面氧化膜剥落,使辊面凹凸不平,在后续机架轧制过程中碾入带钢表面,造成三次氧化铁皮压入。并针对两种缺陷的成因提出了相应的防治措施。     

310S耐热奥氏体不锈钢表面缺陷研究

工业冶炼的310S铸坯,通过Fact Sage软件对其化学成分进行第二相析出模拟和SEM缺陷检测,排除了析出相是产生缺陷的直接原因。后经生产试验发现投入机架除磷的钢卷表面出现了缺陷,而没有投入机架除磷钢卷表面质量良好无缺陷发生。因此,310S耐热钢表面缺陷产生的原因是轧制过程中钢板表面出现微裂纹形成了二次氧化铁皮,二次氧化铁皮被酸洗后形成。为避免表面缺陷再次发生,310S耐热不锈钢批量轧制时建议只使用粗除磷工艺而不使用机架除磷工艺。     

SPHC冷轧基板常见表面缺陷及其原因

研究了冷轧基板SPHC钢常见表面缺陷及其形成原因。结果表明,冷轧基板常见表面缺陷有擦伤、翘皮、麻点和氧化铁皮压入等。擦伤缺陷是由于热轧板卷冷至常温后内圈松卷,在吊取、运输及开卷过程中发生层间错动形成的。连铸坯内部有气泡夹渣或其表面有缺陷,经轧制后沿轧制方向分布形成翘皮。麻点是在卷取过程中形成的,缺陷处晶粒在形变作用下发生了再结晶。氧化铁皮压入与除鳞设备及机间除尘系统的工作状态有关。     

热轧酸洗板表面黑斑缺陷成因及机理研究

针对国内某钢厂生产的热轧酸洗板表面出现黑斑缺陷而严重影响后续酸洗质量的问题,对黑斑缺陷的形成原因及机理进行了研究。采用场发射扫描电镜和电子探针、X射线衍射仪、维式硬度计对黑斑缺陷的微观形貌、元素分布和相成分进行了分析,并对不同轧制工艺下残留氧化铁皮压入规律进行了研究。结果表明：黑斑缺陷部位与无缺陷部位氧化铁皮都为两层结构,但黑斑缺陷部位氧化铁皮更厚,并在交界处出现了“C”形厚度渐变趋势;黑斑内氧化层处Si元素以Fe₂SiO₄形式富集,Fe₂SiO₄对氧化铁皮产生钉扎作用导致除鳞困难,形成氧化铁皮压入缺陷,外侧更厚的Fe₃O₄层致使压入缺陷表面呈现黑色;在模拟残留氧化铁皮压入的实验中,残留氧化铁皮在粗轧和精轧温度下压入基体都会导致热轧板表面出现黑斑,随着压下率的增大,黑斑与基体结合会更紧密;黑斑缺陷表面微观形貌表现为氧化铁皮压入形式,并且表面硬度与残留氧化铁皮压入形成的黑斑表面硬度接近,都远大于基体硬度。出现黑斑缺陷的根本原因是Fe₂S...