热轧带钢冷轧基料“起皮”缺陷成因探究.doc

1250热轧带钢冷轧基料起皮缺陷成因探究 高鑫孟宪成 （德龙技术中心，北京） 摘要：针对1250生产线出现的起皮缺陷问题，研究了冷轧基料缺陷的宏观和微观特征，通过对冷轧基料和后续冷轧薄宽带钢缺陷组织金相观察、电镜和能谱分析，带钢起皮原因，并介绍相应措施以消除和减少该缺陷。关键词：冷轧料；带钢； 起皮 The Discussion of “Shell” defect about cold-rolled based material steel GAO Xin， MENG Xian-cheng， (Technology center of Delong holdings limited，Beijing 100070，China) A“Shell” defect problem in 1250mm production line of subsidiary factory, macro and micro characteristics of Cold-rolled Based Material Steel edge defects are studied, by metallographic observation, electron microscopy and EDS about Cold-rolled Based Material Steel and follow-up cold-rolled thin wide strip defects organization, the reasons of strip edge “Shell” was analyzed and appropriate measures to eliminate and reduce the defects was introduced. Key words: Cold-rolled Based Material Steel;Strip; Shell 1 前言，起皮。起皮缺陷英文名称为Shell”和Seams”，作为一种常见的带钢缺陷，在美国LTV、台湾中钢、宝钢、攀钢、本钢、唐钢、邯钢等多家钢铁企业均不同程度的出现过。起皮 2 “起皮缺陷的宏观形貌 热轧板卷缺陷集中在上表面边部20~60mm内，沿轧制方向没有明显规律性，其形态主要有两种：间隔或成串地出现面积较大的，翘起部分或张开，或折叠，有的起皮”伴着氧化铁皮共同存在；沿轧制方向呈针状分布，中间似裂纹状开裂。 3 “起皮”缺陷的微观组织形貌对第一类起皮缺陷样品超声波清洗后直接观察，起皮”处有不导电物质，其成份中含有NaMg、Al、Si、K和Ca等，而Ca、Mg等元素成分点的物质在经过超声波清洗后，排除了外来灰尘，其成分比例与保护渣和连铸辅料成分极为相似，说明该成分是炼钢连铸生产过程中带入的夹渣或夹杂物。   垂直轧制方向将试样的起皮”部位剖开，在起皮缺陷周围观察到许多细小的氧化原点，内的成分经能谱分析为结构较为致密的。该缺陷的特征与山东泰钢因裂纹引起的起皮缺陷特征一致。因此可以判定该起皮是由铸坯表面或皮下裂纹引起的。王宏霞等人提出了采用合适的中间包水口、合理的二次冷却制度、性能优良的结晶器保护渣以及对结晶器液面波动进行有效控制是减少裂纹导致起皮”缺陷的有效途径。 通过对进行大量的能谱分析发现很多块状起皮缺陷的裂纹处有Al2O3存在。 将起皮部位垂直轧制方向剖开，试样组织照片如图所示，从金相照片中可以看出基体与起皮”部位均为铁素体珠光体，而且晶粒没有区别，在轧制过程，钢板侧边撞击精轧机组侧导板后续机架压入钢板起皮。 在扫描电镜下第二类起皮裂纹源，裂纹源呈平缓韧窝状，没有任何的撕裂形貌，对裂纹源进行能谱分析，除个别地方因为试样的长时间放置有少许氧化外，没有发现基体，类起皮主要是由于皮下气泡引起的。 出现“起皮”缺陷后，公司组织技术人员积极跟踪带钢生产的下游客户，从客户取回的冷轧料缺陷样品的宏观形貌如图7所示，该缺陷在冷轧后的产品呈现出了连续线性分布的管状结构。 对多个样品进行能谱分析，成分中均含有大量的CaSi和Al，同时还含有KNa和Mg而且较大，说明钢坯中有大的夹杂（夹渣）存在。首钢皮下夹杂物的形貌首钢X射线能谱成分分析结果与炼钢保护渣成分相似。另外，在条形管状起皮”下发现的夹杂物还有FeO·Al2O3和FeO3颗粒等。德龙冷轧基料起皮”缺陷的宏观形貌与鞍钢情况较为接近，冷轧后产品缺陷的宏观形貌与首钢情况相似，部分微观形貌与泰山钢铁一致；在低倍照片中观察到了皮下簇状疏松缺陷、表面针孔、皮下气孔等；通过光学及扫面电镜观察和能谱分析起皮”部位，观察到了夹杂物、夹渣、表面及皮下裂纹、气泡等起皮”缺陷的裂纹源；德龙冷轧基料的起皮”缺陷形貌多样，位置不固定（上下表面，工作侧传动侧，头部或通条都