摘  要  采用掃描電鏡及能譜等分析方法對(duì)304熱軋酸洗鋼卷表面黑線缺陷進(jìn)行了分析。結(jié)果表明鋼卷表面黑線是鑄坯表皮下卷入富碳雜質(zhì)經(jīng)加熱、軋制演變的結(jié)果。進(jìn)而采用生產(chǎn)試驗(yàn)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證并提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞  黑線  富碳層  液面波動(dòng)  粘度

1  引言

奧氏體不銹鋼是不銹鋼中最重要的鋼種之一，其中以304不銹鋼為代表應(yīng)用最為廣泛，304不銹鋼具有優(yōu)秀的耐蝕性和良好的力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用與電梯裝飾、廚房器具、醫(yī)療器械、化學(xué)工業(yè)及建筑裝飾等行業(yè)，對(duì)表面色差、粗糙度有較高的要求。

2  現(xiàn)狀

北海誠德金屬壓延有限公司在生產(chǎn)304熱軋不銹鋼卷時(shí)，經(jīng)常在板帶表面出現(xiàn)黑色線條狀的缺陷，寬度20～100mm，長度200～1000mm，主要分布在距離兩個(gè)側(cè)面寬度不等的范圍內(nèi)。此類缺陷在鋼卷的上下表面均有發(fā)生，呈無規(guī)律的分布，缺陷深度較淺，經(jīng)輕度打磨即可消除。

3  成因分析

3.1  黑線缺陷電鏡能譜分析

對(duì)304鋼卷有黑線缺陷的部位取樣做形貌和能譜分析，發(fā)現(xiàn)缺陷部位（區(qū)域A）存在含有碳化物的金屬合金，其與正?；w（區(qū)域B）的化學(xué)成分缺陷區(qū)域較正常區(qū)域有更高的碳含量。

3.2  試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)缺陷形貌和缺陷程度，判斷該缺陷可能是由鑄坯帶來，通過組織試驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)同批次隨機(jī)選取30塊板坯進(jìn)行全磨處理、其余按正常流程進(jìn)行表面檢查，經(jīng)熱軋、酸洗后檢查對(duì)比，全磨板坯軋制的鋼卷表面，均未發(fā)現(xiàn)有黑線缺陷發(fā)生，未修磨板坯有36%產(chǎn)生黑線缺陷。

3.3  黑線缺陷與保護(hù)渣的關(guān)聯(lián)性

不銹鋼連鑄均采用保護(hù)澆鑄的方式生產(chǎn)，多數(shù)情況下保護(hù)渣的熔融結(jié)構(gòu)為3層[1]:熔渣層、燒結(jié)層和粉渣層，在結(jié)晶器熔渣層和過度層之間有一層0.3～3mm的富集碳層，其含碳量甚至高于粉渣1.5～5倍[2]，在澆鑄過程中，結(jié)晶器液面發(fā)生波動(dòng)時(shí)，鋼液就容易與富碳層接觸，造成富碳層雜質(zhì)卷入，鋼水澆鑄成板坯，經(jīng)軋制酸洗后，該富碳雜質(zhì)暴露在基體表面，形成黑線缺陷。

4  缺陷控制

4.1  提高結(jié)晶器液面穩(wěn)定性

澆鑄過程中，結(jié)晶器液面波動(dòng)越大，發(fā)生富碳層卷入的幾率越大，在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶器液面會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間內(nèi)的較大范圍波動(dòng)，通過調(diào)整浸入式水口角度、水口插入深度、穩(wěn)定拉坯速度，保證液面波動(dòng)在±3mm以內(nèi)，避免出現(xiàn)卷入現(xiàn)象。

4.2  適當(dāng)提高保護(hù)渣粘度

保護(hù)渣的粘度會(huì)影響液面流速的大小，隨著粘度的增大，液面速度隨之降低，鋼-渣界面十分穩(wěn)定，鋼渣卷混現(xiàn)象產(chǎn)生的可能性降低[3]，通過提高保護(hù)渣粘度，適當(dāng)增加液渣層厚度，降低鋼液與富碳層接觸的幾率，表2為調(diào)整前后的保護(hù)渣成分。

5  實(shí)施效果

通過以上措施在連鑄過程中的實(shí)行，黑線缺陷改善效果顯著，缺陷發(fā)生率逐步降低，由最高41.36%降至0.29%。

6  結(jié)論

通過對(duì)304鋼種黑線缺陷取樣分析，確認(rèn)黑線缺陷是由于保護(hù)渣富碳層卷入鋼液，經(jīng)軋制延伸后形成，通過控制結(jié)晶器液面波動(dòng)，調(diào)整保護(hù)渣粘度，可以有效的降低黑線缺陷的發(fā)生率。

7  參考文獻(xiàn)

[1]盧盛意.連鑄保護(hù)渣的選用[J].連鑄，1998，(2):43

[2]董福勝.超低碳鋼增碳過程中連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣的作用[J].商品與質(zhì)量?學(xué)術(shù)觀察, 2013(1):108-108

[3]朱苗勇等.連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼水卷渣的機(jī)理與控制[J].鞍鋼技術(shù)，2005(2):1-4