201不銹鋼酸洗板異物壓入原因分析及生產(chǎn)改進(jìn)措施

王宏霞 李志平

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)新材料研究所，山東 271100)

201 不銹鋼酸洗板用戶在后續(xù)冷軋過程中頻繁出現(xiàn)異物壓入缺陷，不僅影響冷軋鋼帶表面質(zhì)量，而且在冷軋過程中致使軋輥損壞的事件時有發(fā)生，通過對酸洗板、冷軋板及精軋側(cè)導(dǎo)板進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定異物來源為側(cè)導(dǎo)板表層或焊接物脫落所致，為提高鋼帶質(zhì)量避免同類缺陷發(fā)生我們提出了改進(jìn)的措施。

1 試驗(yàn)方法

觀察、分析酸洗板異物壓入缺陷試樣宏觀形態(tài)，并采集宏觀圖片;對酸洗板異物壓入和側(cè)導(dǎo)板試樣進(jìn)行金相分析，觀察顯微組織;利用掃描電鏡能譜儀分析微區(qū)化學(xué)成分。

2 酸洗板異物壓入試樣分析結(jié)果

2.1 宏觀檢驗(yàn)結(jié)果

送檢的酸洗板表面有異物壓入，且異物在軋制過程中破碎，局部硬質(zhì)顆粒脫落被壓入鋼板的其它部位，見圖1。

圖1 送檢鋼板形貌Figure 1 Appearance of testing steel plate

2.2 金相檢驗(yàn)結(jié)果

截取金相試樣經(jīng)磨制、拋光后，經(jīng)苦味酸溶液腐蝕發(fā)現(xiàn)異物壓入部位組織與基體組織明顯不同，且有清晰的邊界(圖2)，壓入的異物組織為典型的鑄態(tài)組織(圖3)。

2.3 掃描電鏡能譜分析結(jié)果

對酸洗板壓入的異物進(jìn)行掃描電鏡能譜分析，異物含有的主要合金元素為Cr、W 和少量的Ti，與基體成分差別較大，各元素具體含量見圖4和表1。

圖2 異物與基體邊界分明Figure 2 Evident boundary distinguishability of base from impurity defects

圖3 異物組織形態(tài)Figure 3 Structural form of impurity

3 送檢側(cè)導(dǎo)板試樣分析結(jié)果

3.1 金相分析結(jié)果

送檢的側(cè)導(dǎo)板經(jīng)磨制、拋光后，用4%硝酸酒精溶液腐蝕。

圖4 壓入的異物電鏡下形貌Figure 4 Appearance of pressed impurity scanned by electron microscope

試樣從表面向中心組織分為四層，分別是表面鑄造組織層(圖5)，焊縫(圖6)、熱影響區(qū)(圖7)、基體(圖8)。

3.2 掃描電鏡能譜分析結(jié)果

掃描電鏡能譜分析表層組織、焊縫、熱影響區(qū)及基體組織成分分析結(jié)果分別見圖9、表2，圖10、表3，圖11、表4，圖12、表5。由表2、表3 可知表層和焊縫均含有元素W。

4 討論

對酸洗板壓入的異物和側(cè)導(dǎo)板進(jìn)行金相和電鏡分析，可知酸洗板壓入的異物組織與側(cè)導(dǎo)板表層組織相同;掃描電鏡能譜分析證明酸洗板壓入的異物成分與側(cè)導(dǎo)板表層和焊接層成分接近。綜合分析認(rèn)為酸洗板壓入的異物為脫落的側(cè)導(dǎo)板表層或焊接物。

表1 圖4 中各點(diǎn)能譜分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)Table 1 Energy spectrum analysis results of various locations in the figure 4(mass fraction，%)

圖5 鑄造組織Figure 5 Cast structure

圖6 焊縫組織Figure 6 Weld structure

圖7 熱影響區(qū)組織Figure 7 Heat effect zone structure

表3 圖10 能譜分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)Table 3 Energy spectrum analysis results of the figure 10(mass fraction，%)

圖9 表層鑄造組織Figure 9 Surface layer cast structure

圖10 表層鑄造組織與焊縫連接區(qū)Figure 10 Transition region of surface layer cast structure and weld

圖11 熱影響區(qū)Figure 11 Heat effect zone

圖12 基體組織Figure 12 Base structure

表4 圖11 能譜分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)Table 4 Energy spectrum analysis results in the figure 11(mass fraction，%)

表5 圖12 能譜分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)Table 5 Energy spectrum analysis results in the figure 12(mass fraction，%)

5 改進(jìn)措施

針對201 不銹鋼鋼卷表面異物壓入缺陷，主要從以下幾方面進(jìn)行控制:

(1)對補(bǔ)焊多次的精軋側(cè)導(dǎo)板全部更換，并建立了補(bǔ)焊制度，側(cè)導(dǎo)板襯板補(bǔ)焊設(shè)專人負(fù)責(zé)。嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，襯板磨損部位焊接填充飽滿，不得有局部補(bǔ)焊、填充不滿及斷焊現(xiàn)象。補(bǔ)焊的部位用磨光機(jī)進(jìn)行打磨，不能有殘留焊渣等現(xiàn)象。上線前操作工進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)，杜絕不合格的側(cè)導(dǎo)板襯板上線。

(2)在精軋出入口和卷取機(jī)夾送輥前增加了蒸汽吹掃裝置，并保證裝置的正常使用及吹掃壓力。

(3)每個計劃的第一支鋼和第三支鋼開卷檢查成品表面，如有異常停軋檢查消除后再生產(chǎn)。

6 結(jié)論

201 不銹鋼酸洗板壓入的異物為側(cè)導(dǎo)板表層脫落物，采取相應(yīng)措施后可防止異物壓入，實(shí)施效果顯著。