冷轧超低碳钢带表面缺陷的研究与分析.doc

冷轧超低碳钢带表面缺陷的研究与分析 冯胤明 ,吴 刚 ,高长松 ( 马钢股份有限公司生产部 安徽马鞍山 243000) 摘 要 :针对马钢 CSP 工艺生产的某品种冷轧超低碳钢带表面缺陷进行了详细的统计和分析 ,同时对现场收集到的典型 缺陷试样进行金相和扫描电镜分析 ,找出了钢带表面缺陷的种类 、来源及分布的变化规律 。对冷轧超低碳钢带表面缺陷分 析发现缺陷主要是由具有结晶器保护渣特征的钙铝酸盐夹杂物 、钙铝酸盐和硫化钙共生的夹杂物以及表面条状的氧化铁皮 压入造成 。本文根据表面缺陷分析研究的结果提出了相应的工艺控制措施 ,降低了表面缺陷的发生率 。 关键词 :冷轧 ;超低碳钢 ;表面缺陷 ;夹杂物 中图分类号 : TF777 . 7 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 9994 (2011) 04 - 0001 - 04 冷轧板表面缺陷是影响钢板使用性能的重要 缺陷之一 ,表面缺陷在冷轧冲压变形过程中会放大 缺陷 ,导致冲压件表面不能满足使用要求 。文中就 马钢 CSP 生产的某品种超低碳钢板所出现的表面 缺陷进行了研究和分析 ,并提出了相应的工艺控制 措施 ,降低了表面缺陷的发生率 。 在热卷基板和冷轧酸洗卷上分别取了典型的 表面缺陷试样 ,通过实验室金相 、扫描电镜检验 、分 析 ,表面夹杂物主要有以下几种类型 : 2 . 2 . 1 具有结晶器保护渣特征的钙铝酸盐夹杂物 的表面缺陷 此类缺陷的典型形貌如图 1 所示 ,此类缺陷在 钢卷长度方向较长 ,同时缺陷的宽度尺寸也比其他 起皮类表面缺陷宽 ,所取的 4 个热轧卷上均发现此 类夹杂缺陷 ,表明这类夹杂缺陷比较普遍 。 在扫描电镜下为黑色物质 , 其形态如图 2 所 示 。对其进行能谱扫描分析 ,发现缺陷中的夹杂物 具有明显的 Na 、K、Ca 等保护渣特征 。 2 . 2 . 2 表面缺陷为氧化铁的缺陷卷 此类缺陷典型形貌如图 3 示 , 它在钢卷长度 方向较长 ,但是缺陷的宽度尺寸比具有结晶器保护 渣特征的钙铝酸盐夹杂物所引起的表面缺陷 ,称之 为线状曲线 。 在扫描电镜下观察其形态如图 3 所示 ,对其进 行能谱扫描分析 ,发现缺陷中只有 O 和 Fe 。 2 . 2 . 3 表面缺陷为钙铝酸盐和硫化钙共生夹杂物 此类缺陷典型形貌如图 5 所示 ,此类夹杂缺陷 钢卷长度方向较短 ,夹杂中间宽 ,两头细 ,所以称之 为条痕状缺陷 。 在扫描电镜下观察其形态如图 6 所示 ,对其进 行能谱扫描分析 ,发现缺陷中含有 Mg 、Al 、S 、和 Ca , 1 表面缺陷形成的原因分析 对马钢超低碳钢热轧卷和冷轧酸洗卷观察发 现 ,表面缺陷主要有条痕 、线状 、疤类缺陷 、竹叶状 凹坑 、长条宽幅起皮等缺陷 。 111 现场统计调研 统计马钢 2009 年 8 - 9 月份生产的冷轧超低 碳钢板 ,一共有 60 卷钢板上存在表面缺陷 ,占整个 统计量的 4 %左右 。通过与前面冶炼工艺对比分 析 ,发现其中有 35 卷对应的连铸工艺存在异常 ,具 体对应关系如下表 1 所示 。 表 1 表面缺陷板卷与连铸工艺对应情况 表面缺陷卷数量Π卷 影响因素 第 1 炉 第 2 炉 第 3 炉 第 4 炉 合计 拉速波动影响 烧氧 中包喂线 单开第一炉 合计 5 1 11 1 1 16 2 2 15 35 1 15 15 6 13 1 112 取样分析  图 1 含有 K 和 Na 的钙铝酸盐夹杂物 (热轧卷) 图 2 扫描电镜分析照片及能谱图 图 3 表面夹杂物为氧化铁 图 4 扫描电镜分析照片及能谱图 图 5 钙铝酸盐和硫化钙共生夹杂物缺陷 (酸洗卷) 2 . 3 . 1 连铸结晶器保护渣的卷入 2 . 2 . 4 其它形状的表面缺陷 其它形状的表面缺陷如疤类缺陷 、竹叶状凹坑 以及异物压入 ,这类缺陷的形貌如图 7 所示 。用扫 描电镜对缺陷部位进行能谱扫描分析 ,没有发现其 中含有夹杂物 。这类缺陷产生的主要原因由于铸 坯或钢板受到意外伤害造成的 。 113 缺陷产生的原因分析 通过以上的表面缺陷卷冶炼工艺的追溯分析 和表面缺陷取样分析结果 ,表明冷轧钢板表面缺陷 产生的原因主要有以下几种形式 。 从所取表面缺陷试样的分析结果看 ,结晶器保 护渣卷入导致的表面缺陷比较普遍 ,这也是马钢生 产冷轧超低碳钢带表面缺陷产生的主要原因 。连 铸过程保护卷卷入的形式如图 8 所示 。 从马钢 CSP 生产实际看 , 导致结晶器保护渣 卷入主要原因 ,一是连铸过程拉速波动导致结晶器 液面波动加剧从而发生卷渣 ;二是由于连铸过程产 生蓄流导致结晶器的水口出现偏流 ,改变了结晶器 钢液的流场从而导致卷渣 。  图 6 扫描电镜分析照片