780 MPa级热镀锌双相钢微观裂纹成因及改进措施

780MPa级热镀锌双相钢表面块状色差缺陷的原因为基板表面大量开口微观裂纹。微裂纹开口导致Fe2Al5抑制层形成异常,宏观表现为块状色差。微裂纹主要分布在带钢中部板面中间等热轧卷散热较慢位置,裂纹处珠光体晶粒较粗大。通过分析此带钢全流程氧化特性,带钢表层在加热炉中形成锚状氧化铁皮,附着在带钢基体上不易去除;在热轧工序中Si、Cr元素向表面富集形成硬质氧化圆点,附着在带钢近基体上。Si、Cr氧化圆点与粗大珠光体在冷轧过程中形成微裂纹。带钢在镀锌工序退火过程中,表面微裂纹在大张力作用下成为开口状态。微裂纹开口增加了基板与锌液接触面积,增加了锌液与铁的反应速度;同时裂纹开口导致带钢表面破碎,Fe2Al5抑制层无法良好结晶,这两点因素导致Fe_2Al_5抑制层无法良好形成。降低板坯加热炉温度,减少"锚状"氧化铁皮的生成。提高粗轧出口温度,形成疏松铁皮,在冷轧酸洗过程中带走Si、Cr氧化圆点。降低热轧卷取温度,使热卷带板中位置形成细小珠光体,提高开裂抗力。降低镀锌工序退火炉张力,减小微裂纹开口几率。通过以上措施,可有效改善780MPa级热镀锌双相钢表面微裂纹,消除色差。     

冷轧带钢表面氧化色膜层分析及成因研究

目的分析冷轧带钢表面氧化色缺陷的成分,分析氧化色形成的原因,研究减少氧化色的方法途径。方法通过实验室模拟现场退火实验,研究不同材料在不同出炉温度下对带钢表面氧化色的影响;采用X射线光电子能谱、场发射扫描电镜,对不同方式产生的氧化色进行微观形貌观察和元素分析;使用X射线衍射仪对氧化色进行物相分析。结果出炉温度是影响带钢退火后形成黄色氧化色的主要条件。实验室退火实验与生产现场生成的氧化色相同,氧化膜为黄色,由O,Mn,Fe,C等4种元素组成,主要是铁和锰的氧化物,膜层的厚度较薄约为50 nm,局部表面存在明显的Mn元素富集。结论带钢表面氧化色缺陷由氧化物组成,具有氧化色缺陷敏感性的冷轧带钢在罩式炉退火中,局部表面产生了易氧化元素Mn的富集;当出炉温度较高时,Mn元素优先被氧化形成了与正常板面不同的氧化色缺陷,氧化色的耐蚀性低于正常板面。降低出炉温度可有效减少氧化色的形成。     

平整液对冷轧带钢表面黄斑缺陷的影响

平整是冷轧带钢生产的重要工序,其可以消除带钢的屈服平台,提高其成形性能和质量。但平整液可诱发冷轧带钢表面黄斑缺陷的产生。采用扫描电镜和电化学分析手段,分析了冷轧带钢表面黄斑缺陷特征及其形成机制。结果表明:冷轧带钢表面平整黄斑缺陷的主要成分为铁氧化物,其产生过程与冷轧带钢表面电位和裂开的氧化膜电位差值有关。在平整液作用下,冷轧带钢表面氧化膜破损处可形成新的氧化膜,其生成速度越快,越有利于降低平整黄斑缺陷的发生率。平整液中添加剂磷酸盐和钼酸盐可以提高冷轧带钢表面氧化膜的生成速度,从而避免黄斑缺陷的产生。     

热轧带钢表面彗星状结疤缺陷分析和控制

分析了热轧带钢表面彗星状结疤缺陷的形成过程及分布规律,并对彗星状缺陷的微观组织进行了成分分析。结果表明,机架间使用的直接冷却水蒸气吸附于机架内各处,产生大量的水垢,水垢、锈蚀、机架内灰尘和油脂等物质混合形成机架积垢物,该积垢物在轧制过程中由于机架振动等原因剥落,掉落至带钢表面并随工作辊轧入带钢表面,是形成热轧带钢表面彗星状缺陷的主要原因。     

镀锡板表面白条缺陷原因分析及改进措施

客户在使用首钢镀锡板时发现带钢表面存在白条缺陷,严重影响产品美观和使用,通过对缺陷进行扫描电镜等微观分析、工艺优化及试验跟踪,明确了白条缺陷的根本成因是热轧带钢表面的氧化麻点压入。通过优化钢坯加热工艺、优化精轧高压水除鳞、机架间冷却水和轧辊防剥落水开启制度等改进措施,基本消除了热轧带钢表面氧化麻点压入,有效控制了镀锡板表面白条缺陷的发生,提高了产品质量。     

冷轧热镀锌板表面线状凸起缺陷成因分析

针对热镀锌板缺陷问题,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等观察了凸起缺陷的组织形貌,分析了凸起部分的成分,在此基础上对热镀锌板表面线状凸起缺陷产生的原因进行了分析。根据凸起部分的组织和能谱结果可以判定,镀锌前带钢表面出现的纵向裂缝或者起皮是凸起缺陷产生的主因。镀锌过程中,锌液在带钢表面裂缝或起皮处堆积生长,形成凸起,凸起外侧的基体组织硬度较大,将锌液包覆在外层与基板之间,不易被锌锅气刀吹掉,残留下来在镀锌板表面形成线状凸起缺陷。     

热镀锌板表面暗斑缺陷的成因及控制

针对热镀锌板表面出现的一种暗灰色斑点缺陷,利用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪进行了观察分析。结果表明,暗斑缺陷主要是由表层锌液在气刀喷吹气体的紊流作用下产生飞溅,粗大的Fe-Al-Zn锌渣颗粒连同ZnO、Al_2O_3氧化膜刮扫带钢镀层表面,留下摩擦痕迹,同时部分氧化膜粘附在镀层表面而形成的。针对该缺陷的成因提出了具体预防措施,有效地控制了暗斑缺陷的产生,显著改善了产品的表面质量。     

热轧酸洗板表面斑状色差产生机理及控制措施

针对热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷, 从微观特征与生产关联性因素方面进行了研究。结果表明:斑状色差缺陷的产生与基体和氧化铁皮的界面状态密切相关, 酸洗后表面粗糙度的差异是导致色差缺陷产生的直接原因。生产关联性因素跟踪及分析发现: 色差缺陷的产生主要与热轧精轧工作辊辊面的状态密切相关, 轧辊氧化膜剥落导致的铁皮压入缺陷是导致带钢酸洗后出现斑状色差缺陷的主要原因。为此, 制定了合理的热轧工艺及轧辊使用和精轧用水、轧制润滑的优化等控制措施, 成功消除了热轧酸洗板表面的斑状色差缺陷。     

铝合金挤压管内表面螺旋纹状擦伤缺陷研究

铝合金管材挤压时在其内表面产生的螺旋纹状擦伤，是一种有规律性的严重表面缺陷。研究了这种擦伤产生的机制及影响因素，提出了消除擦伤措施。     

纯铁带钢退火后表面碳黑和氧化色的防止

针对未经脱脂处理就直接在罩式炉中进行退火处理的冷轧纯铁带钢表面常出现碳黑和氧化色等表面缺陷的问题,分析得出碳黑的主要成因是残留的碳氢化合物在高温下分解而形成分子碳沉积在带钢表面,氧化色的主要成因是出炉温度过高。通过实施大流量吹氢而创造出还原性较强的炉内气氛、定期清洁罩式炉、确保出炉温度低于150℃等措施后,基本避免了碳黑和氧化色缺陷。     

钛合金表面微弧氧化膜的特点及成膜分析

用微弧氧化方法在钛合金上形成二氧化钛薄膜，用扫描电镜、X射线衍射以及透射电镜分析了膜的组织结构和化学成分，用纳米压入仪和划擦仪测量了膜的硬度和弹性模量及划擦抗力。结果表明，钛合金表面形成一层微弧氧化膜，含有纳米晶结构。薄膜由晶体和少量非晶体组成，硬度和弹性模量分别为0．78GPa和35．6GPa，划擦过程中未出现膜从基体表面的剥落，但高载荷下膜本身有破坏和脱落。     

冷轧钢卷挫、划伤缺陷产生机理及其治理技术

针对冷轧钢卷卷取后带钢表面出现挫、划伤缺陷的问题,对缺陷宏观与微观形貌进行了分析,研究了冷轧钢卷卷取后带钢表面的挫、划伤缺陷的形成机理,即带钢在卷取过程中沿卷筒周向的静态卷取张力不能与动态的摩擦力相平衡而造成带钢层与层之间的打滑碰撞,导致带钢表面出现挫伤和划伤缺陷。为此,从卷取张力、速度波动的抑制,张力制度的优化,设备的维护,运输装备的改造等方面提出了相应措施,并将其应用到某2 030 mm五机架冷连轧机组,挫、划伤缺陷的发生率从1.2%下降到0.1%,保证了产品质量,取得了较大的经济效益。     

基于氧化特性分析的IF钢连退麻点缺陷产生机理

首钢现行工艺下IF钢热卷铁皮厚度达到10 μm以上,边部铁皮略薄,中部铁皮较厚,随着卷取温度的升高,铁皮厚度增加且对应酸洗时间延长;不同卷取温度下的热卷酸洗后均发现小麻坑缺陷。本文利用差热分析手段研究了IF钢的高温氧化机理,发现IF钢抗氧化性低,随温度升高铁皮增厚明显,精轧区间以FeO铁皮结构为主,在1 150 ℃左右发生明显的内氧化,界面形成大颗粒氧化质点。综合分析得出：IF钢带钢连退后麻点缺陷产生的主要机理为热卷的铁皮较厚,热轧过程压入钢板表面所致。为此,提出了控制措施,即降低热轧过程温度,改变层冷模式,加大精轧用水量,提高精轧轧制速度,降低冷轧酸洗速度等,有效减少了麻点缺陷的发生概率。     

SEM study of defects in PVD hard coatings using focused ion beam milling

Hard coatings CrN, TiAlN and multilayer CrN/TiAlN were prepared on different substrates (HSS, D2 tool steels, Al-alloy) by thermoionic arc ion plating and by sputtering. The defects incorporated into the coating were studied by four techniques: top view conventional and field-emission SEM, cross-section SEM, AFM and stylus profilometry. As a specifically useful tool to study internal structure of the defect, we applied focused ion beam milling system, which is built in a conventional scanning electron microscope. By ion beam milling we prepared cross-sections through the defects.     

热轧酸洗板表面条带状色差缺陷产生原因及机理研究

针对热轧酸洗板表面条带状色差缺陷问题,以SPHC带钢为试验材料,采用金相法研究了色差缺陷的组织特点,明确了缺陷产生的原因是带钢表层存在增碳现象,使表层碳化物密度上升,晶界出现珠光体形貌异常组织而导致。应用差热分析仪分析了不同自由碳含量保护渣、不同加热温度和保温时间对带钢表面增碳层深度和珠光体组织比例的影响,明确了SPHC热卷表层增碳的内在机理。提出了优化保护渣熔化性能、控制结晶器液面波动和调整加热炉工艺等措施,为消除酸洗板条带状色差提供了控制策略。     

氧化铁皮相结构的光电子能谱分析

通过光电子能谱（XPS）对氧化铁皮层相结构进行的分析,可以有效定性分析热轧板卷表面的氧化物结构相构成,再通过拟合不同峰位下高斯线型峰的面积,可计算各种Fe化合价含量比,并且通过刻蚀在厚度方向定量分析各种氧化物的含量对比,可有效表征氧化铁皮结构相的分布状态。通过检测表明：最表层Fe3O4占据主导地位,随着深度的增加,Fe3O4逐渐减少,同时FeO的比重开始增加,在整个氧化铁皮层中存在含量较低的单质Fe,表明氧化铁皮层中存在有共析的Fe3O4+αFe相。     

低能Ar离子束处理对CuO纳米线的微观结构、化学成分及润湿性能的影响

离子束技术作为一种精确可控的表面改性技术，已开始成为调控纳米材料结构和性能的重要技术之一。利用热氧化法在铜网表面直接合成高密度、高质量和高长径比的CuO纳米线(CuO NWs)阵列，采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试仪，研究低能(860 eV)Ar离子束表面处理不同时间(0、5、10、15、20 min)对CuO NWs微观结构、化学成分及润湿性能的影响。结果表明：CuO NWs表面经低能Ar离子束处理后，CuO NWs顶端弯曲，表面变粗糙。随处理时间的增加，相邻CuO NWs之间出现熔合现象，CuO NWs顶端逐渐由双晶结构转变为非晶结构，CuO NWs表面部分CuO逐渐被还原成Cu₂O,CuO NWs表面的静态水接触角(SWCA)值从(86±2)°先大幅度增大到(152±3)°后轻微减小到(141±2)°，当处理时间为10 min时，获得最大的SWCA值为(152±3)°，表明CuO NWs表面具备超疏水性。因此，利用低能Ar离子束表面改性技术可以基本实现对CuO NWs形貌、结构和性能等的精确调控。研究结果可为...     

热轧带钢表面氧化铁皮压入缺陷预防与控制

针对首钢迁钢2 160 mm生产线轧制冷轧基料时带钢表面氧化铁皮压入缺陷问题,对生产工艺设备进行了系统分析与研究。结果表明：该缺陷的产生与板坯出炉温度、轧辊氧化膜剥落、高压水除鳞、轧机共振、机架间冷却、辊缝水等众多因素相关。为此,通过采用降低板坯出炉温度、后移RT2高温计、优化精轧机负荷分配、抑制轧机共振、优化使用机架间冷却水与辊缝水、优化轧辊冷却水及高压水喷嘴布置等多项措施,有效减少了带钢表面氧化铁皮压入缺陷,提高了带钢表面质量。