410S冷軋鋼帶表面麻點(diǎn)缺陷分析

王宏霞 李 鐵 王俊海

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司, 山東271100)

410S冷軋鋼帶表面麻點(diǎn)缺陷分析

王宏霞 李 鐵 王俊海

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司, 山東271100)

410S不銹鋼熱軋鋼帶經(jīng)酸洗后進(jìn)行冷軋，在冷軋板上存在麻點(diǎn)缺陷，這種缺陷通過拋光無法消除，對后續(xù)加工使用影響較大。本文對冷軋后板面存在的麻點(diǎn)缺陷進(jìn)行金相和掃描電鏡能譜分析，確定麻點(diǎn)缺陷可能是冷軋時壓入夾雜物或氧化皮引起的。

麻點(diǎn)缺陷；410S不銹鋼；冷軋鋼帶；氧化皮

不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力，同時也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中耐腐蝕的能力。其抗腐蝕能力的大小隨鋼質(zhì)本身化學(xué)成分、加工狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變。

410S不銹鋼冷軋薄板主要用于制作餐廚用具等，其耐蝕性較好，一般在大氣、蒸餾水、自來水及天然淡水中是穩(wěn)定的，但在含有Cl離子的水中易產(chǎn)生局部腐蝕。為了提高其耐蝕能力，一方面要求材料質(zhì)地純凈、組織均勻，另一方面要求表面光潔、不允許存在銹點(diǎn)、麻點(diǎn)、疤坑、夾雜以及碰傷，劃傷、擦傷等缺陷。

410S熱軋鋼帶經(jīng)酸洗后進(jìn)行冷軋，在冷軋板上存在麻點(diǎn)缺陷，這種缺陷經(jīng)過拋光無法消除，對后續(xù)加工使用影響較大。因此，對板面存在的麻點(diǎn)缺陷進(jìn)行深入的研究和分析，確定導(dǎo)致該缺陷的主要原因，以便在生產(chǎn)中得以解決。

1 試驗(yàn)方法

對410S冷軋板麻點(diǎn)缺陷試樣進(jìn)行宏觀分析，并截取典型部位，利用金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀進(jìn)行微觀形貌、特征和微區(qū)成分分析。

2 檢驗(yàn)結(jié)果

2.1 宏觀分析結(jié)果

送檢試樣的宏觀形貌如圖1所示。冷軋板厚度為1.85 mm，麻點(diǎn)主要分布在鋼板的一個表面上，沿軋制方向呈橢圓形，無規(guī)律分布。麻點(diǎn)大小不均，寬度基本都在1 mm以內(nèi)，最長的在3 mm左右。尺寸較大的麻點(diǎn)大部分呈黑色，尺寸較小的麻點(diǎn)呈白色，且白色的麻點(diǎn)明顯較黑色的麻點(diǎn)淺。

圖1 送檢試樣宏觀形貌

2.2 金相檢驗(yàn)結(jié)果

磨制有麻點(diǎn)部位的金相試樣，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)麻點(diǎn)部位表層已脫落，如圖2(a)所示；脫落部位尾端有呈枝杈狀擴(kuò)張的裂紋，如圖2(b)所示；基體組織為未退火或退火不充分的變形組織如圖2(c)所示。

(a )麻點(diǎn)部位 (b )脫落層尾端裂紋 (c) 基體組織

圖3 脫落層尾端裂紋在電鏡下形貌圖

2.3 掃描電鏡能譜分析結(jié)果

麻點(diǎn)部位表層脫落，尾端裂紋在電鏡下形貌如圖3所示。由圖3可以清晰地看到裂紋的分支。通過對小裂紋區(qū)域進(jìn)行能譜分析，發(fā)現(xiàn)主要為Fe、Cr的氧化物，裂紋部位能譜分析結(jié)果如圖4所示。

麻點(diǎn)缺陷在電鏡下的形貌如圖5所示。對試樣的正常部位進(jìn)行放大后觀察，發(fā)現(xiàn)鋼板表面存在大量的微裂紋，如圖6所示。

圖4 裂紋部位能譜分析結(jié)果

圖5 麻點(diǎn)缺陷在電鏡下形貌圖

圖6 正常板面電鏡下形貌

圖7 靠近麻點(diǎn)缺陷部位能譜分析圖

靠近麻點(diǎn)部位的區(qū)域進(jìn)行能譜分析，含有較高的O、Cr、Fe，及少量的S、Si、Mn，能譜分析圖如圖7所示。對麻點(diǎn)內(nèi)的塊狀物質(zhì)進(jìn)行能譜分析，同樣含有較高的O、Cr、Fe，及少量的S、Si、Mn，能譜分析圖如圖8所示。

3 結(jié)論

對410S冷軋板麻點(diǎn)缺陷試樣宏觀分析，發(fā)現(xiàn)麻點(diǎn)主要集中分布在鋼板的一側(cè)表面，呈近似的橢圓形無規(guī)律分布，較淺的麻點(diǎn)大部分呈白色，較深的麻點(diǎn)大部分呈黑色，且黑色麻點(diǎn)尺寸較白色麻點(diǎn)尺寸大。經(jīng)金相分析，鋼板麻點(diǎn)部位表層已脫落，在脫落層尾端的裂紋呈枝杈狀擴(kuò)張，經(jīng)能譜分析，其主要為Fe、Cr的氧化物。電鏡分析麻坑內(nèi)表面較鋼板表面粗糙，經(jīng)能譜分析，主要為Fe、Cr的氧化物，并含有少量的S和Si等元素。

通過以上分析可知，麻點(diǎn)缺陷是鋼板表層脫落留下的小坑，坑內(nèi)表面較鋼板表面粗糙，由于坑的深淺不同，在光線的作用下呈現(xiàn)白色或黑色。導(dǎo)致鋼板表面產(chǎn)生麻點(diǎn)缺陷有兩種可能性：一種是夾雜物，另一種是熱軋板氧化皮壓入或酸洗不良。酸洗時，在鋼板表面有夾雜或氧化皮缺陷，易導(dǎo)致酸液殘留，由于熱軋板表層組織為鐵素體晶粒和沿晶界分布的碳化物，殘存的酸液易導(dǎo)致缺陷附近基體發(fā)生晶間腐蝕，冷軋變形過程中晶粒脫落，經(jīng)變形后形成橢圓形麻點(diǎn)缺陷。

[1] 王宏霞. 冷軋板表面缺陷成因及預(yù)防措施[J]. 中國重型裝備,2008(4):21-24.

[2] 王宏霞. 冷軋板表面起皮缺陷研究[J]. 中國重型裝備,2009(3):44-46.

編輯 陳秀娟

Analysis on Pitting Defect on the Surface of 410S Cold Rolled Steel Strip

Wang Hongxia ,Li Tie,Wang Junhai

410S stainless steel hot rolled steel strip is taken cold rolling after pickling, and the pitting defect occurs on the cold rolled plate. The defect can′t be removed by polishing and it will influence the subsequent machining greatly. The metallographic analysis and energy spectrum analysis by scanning electron microscopy have been performed for the pitting defects on cold rolled plate, and the result shows that the pitting defects may be caused by the inclusion or scale pressed into plate when cold rolling.

pitting defect; 410S stainless steel; cold rolled steel strip; scale

2016—11—07

TG335.12

B