304不锈钢连铸坯表面缺陷分析

摘要：本文对304不锈钢连铸坯进行了解剖分析。在25%的铸坯深振痕或渣坑缺陷试样中观察到了微裂纹或气孔。

关键词：304不锈钢，连铸板坯，表面缺陷

Investigation on Surface Defects of 304 Stainless Steel Slab

Abstract: This paper dissected 304 stainless steel slabs. In 25 percents of samples, small cracks or pinholes can be observed under deep oscillation marks or slag hollows.

Key Words: 304 stainless steel, slab, surface defect

在不锈钢生产，特别是不锈钢冷轧产品生产中，产品的表面质量控制非常重要。众所周知，钢中非金属夹杂物是冷轧产品表面质量最重要的影响因素之一。我公司在几十年的不锈钢生产中，对钢中非夹杂物的控制做了大量研究和改进工作。特别是自2004年开始，随着我公司不锈钢产量的迅猛增长和大量不锈钢新品种的开发，质量提升成为提高产品竞争力、扩大市场占有率的关键环节。其中，钢质洁净度研究成为重点关注课题，开展了大量试验研究和工艺攻关[1-3]，产品质量得到了明显提升，对我公司不锈钢产品顺利进入钟表、高档装饰面板、高档水槽等行业起到了有力的支撑和推动作用。

近年来，我公司不锈钢钢质洁净度得到大幅提高，产品质量已较为稳定，但目前在奥氏体不锈钢冷轧产品生产中仍存在0.4%左右的“夹杂”废品，且在某些时间内“夹杂”废品的比例会上升到1%以上。随着各项研究工作的逐步推进和深入，我们发现这些冷轧产品“夹杂”缺陷并非都是由非金属夹杂物造成的。

在奥氏体不锈钢连铸生产过程中，连铸板坯的表面质量不仅会严重影响连铸坯修磨率，从而影响全线产品成材率，而且会严重影响冷轧产品表面质量。其中一些连铸坯表面和皮下缺陷在轧材表面会形成形貌类似“夹杂”的缺陷。这些连铸坯表面缺陷的形成与钢种特性、结晶器保护渣物性、结晶器冷却条件、结晶器振动参数等因素有着直接关系。

本文未对奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷的形成原因及解决措施进行论述。本文选取奥氏体不锈钢中产量最大的304不锈钢，对其连铸板坯表面凹坑、振痕紊乱等缺陷进行了解剖分析。目的是提高我们对连铸坯表面缺陷的认识，为深入研究其产生原因起到铺垫作用。1．奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷形貌特征及分布

在奥氏体不锈钢连铸板坯表面存在多种缺陷。部分连铸板坯宽面靠近两边部的区域存在局部纵向凹陷，少量连铸坯宽面中部也存在凹陷。连铸坯宽度越大，出现局部凹陷的几率也越大。

多数连铸坯宽面距边部30～180mm的范围内振痕较深，且振痕有紊乱的现象。部分连铸坯在宽面上不规则的分布有渣坑。随着奥氏体不锈钢中合金含量的提高和钢的组织越来越趋向于纯奥氏体组织，铸坯表面的局部凹陷及小渣坑也越多。即钢种从304到316L再到310，连铸板坯表面小渣坑出现的几率增大，数量增多。图1是奥氏体不锈钢连铸板坯表面几种常见缺陷的示意图。

2．缺陷分析方法

为分析局部凹陷、渣坑、深振痕和振痕紊乱处的连铸板坯表面及皮下缺陷，在4个炉号的8块304不锈钢连铸坯表面取了16个缺陷部位试样，试样尺寸约15×15×15mm。从中各取8个试样分别进行水平方向解剖和纵向解剖。然后用光学显微镜和扫描电镜观察剖面上是否存在大颗粒夹杂、微裂纹或其它缺陷。

这8块连铸坯的全氧量在27～33ppm，硫含量在10～14ppm。

图1 奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷示意图

Fig.1 Scheme of surface defects in austenitic stainless steel slabs

图2 试样解剖方法

Fig.2 Dissections of samples

水平方向解剖是，平行于铸坯表面，每次磨下一定厚度，抛光后进行观察，每个试样观察7个不同深度的水平抛面。第一个水平抛面的深度为凹坑或振痕深度的一半左右，第二个水平抛面为正好在凹坑或振痕的底部，正好全部将黑皮磨去。然后再磨4个抛面进行观察，每个抛面的与上一个抛面间的磨下深度控制在0.2～0.3mm。最后在第6个抛面的基础上再磨下约0.5mm，抛光后作为第7个观察面。

纵向解剖的观察面垂直于铸坯表面，每个试样观察3个抛面，其中一个抛面通过缺陷中心。3．试样水平方向解剖分析结果

在8个水平解剖试样中，1#和2#试样为深振痕，3#和4#试样为深振痕且振痕紊乱处，5#、6#、7#和8#试样为小凹坑或渣坑。每个试样观察不同深度的7个抛面，共56个抛面。

其中，2#样振痕沟深度约0.6mm，在第二个抛面上（即正好在振痕沟底部）发现有微裂纹（见图3）。在第三个抛面上（即振痕沟底部以下约0.2mm的抛面），微裂纹仍然存在。从第四个抛面（即振痕沟底部以下约0.45mm的抛面）以后的各个抛面上均未观察到微裂纹或其它皮下缺陷。

图3 2#样振痕沟底部的微裂纹照片

Fig.3 Small crakes under the oscillation mark

in 2# sample

7#样表面有小凹坑，在其第二个抛面上（即凹坑底部，此时试样总的磨下深度约为0.8mm）发现有微裂纹（图4(B)）。在其第三个抛面上（第二个抛面以下约0.2mm）仍能观察到微裂纹（图4(C)）。在第四个抛面上（第二个抛面以下约0.5mm）存在大量30～60μm的缺陷（图4(D)），应是裂纹末端或孔洞。从第五个抛面（第二个抛面以下约0.7mm）以后的各个抛面上均未再观察到微裂纹或孔洞缺陷

。

A 、7#样原始表面形貌

B 、第二个水平剖面上的微裂纹

C 、第三个水平剖面上的微裂纹

D 、第四个水平剖面上的皮下缺陷

图4 7#样振痕沟底部的微裂纹照片

Fig.4 Small crakes under the oscillation mark in 7# sample

除上述2#和7#样外，在其它6个样中均未发现微裂纹、洞孔、裹渣等皮下缺陷。

用金相法对这8个试样的共计56个抛面上的非金属夹杂物进行了观察。除每个试样的第一个抛面主要观察缺陷周边是否存在大颗粒夹外，对其余48个抛面，每个抛面统计了100个视场（共80mm 2）中5μm 以上的非金属夹杂物数量。

结果显示，8个试样的第一个抛面上均未发现20μm 以上的夹杂物。在其它48个抛面上，平均每100mm 2视场中5μm 以上的非金属夹杂物数量为47.5个，粒度在5～10μm 的夹杂物占总量的81.3%，粒度在10～20μm 的夹杂物占总量的17.1%，20μm 以上的夹杂物占总量的1.6%。在20μm 以上的夹杂物中，只在4#样的第三个抛面上观察到一颗36μm 的非金属夹杂物，其它夹杂物粒度在20～26μm 。

从夹杂物观察结果来看，钢质的洁净度是较好的。

4．试样纵向解剖分析结果

在8个纵向解剖试样中，9#和10#试样为深振痕，11#和12#试样为深振痕且振痕紊乱处，13#、14#、15#和16#试样为小凹坑或渣坑。每个

试样解剖3个纵面抛面，共24个观察抛面。

13#试样为一小凹坑，凹坑周围振痕紊乱。在凹坑正中心位置的抛面上观察到一处皮下微裂纹，深度约0.4mm （图5）。其它两个抛面上未观察到皮下缺陷。

A 、13#样凹坑中心位置剖面照片

B 、剖面处裂纹照片

图5 13#样中心位置剖面上的微裂纹 Fig.5 Small crack in central section of 13#

sample

14#试样表面为一小渣坑，在其3个纵剖面上都观察到了皮下缺陷。图6是14#试样的表面形貌及3个纵剖面的位置。其中A-A剖面与B-B 剖面距离约4mm，B-B剖面与C-C剖面相距约3mm。

图6 14#样表面形貌及纵剖面位置

Fig.6 Surface shape of 14# sample and position

of its three sections

在A-A剖面的缺陷部位下观察到了形状不规则的裂纹及孔洞，裂纹距表面的深度约为0.2mm（见图7）。

图7 A-A剖面中的皮下缺陷

Fig.7 Defect in A-A setion

在B-B剖面的缺陷部位下观察到两个孔洞，一个距表面约2.1mm，直径约110μm（图8(B)），另一个距表面约1mm，直径约160μm（图8(C)）。孔洞形状近似于圆形，图8中孔洞上的附着物为钢的基体和试样抛光时嵌入的外来物质，孔洞本身是中空的，因此判断应为皮下气孔。

A、B-B剖面下的两个气孔

B、左侧孔洞形貌

C、右侧孔洞形貌

图8 B-B剖面中的皮下气孔

Fig.8 Pinholes in B-B setion

在C-C剖面的渣坑两侧也发现有裂纹存在，剖面处的裂纹最大深度约220μm（图9）。

图9 C-C剖面中的表面裂纹

Fig.9 Surface cracks in C-C setion

A B C A B C

除上述13#和14#样外，在其它6个样的18个纵剖面中均未发现裂纹、洞孔、裹渣等皮下缺陷。

5．结论

从上面的试样解剖结果来看，在25%的试样中观察到了微裂纹、气孔等缺陷。也就是说，在304不锈钢连铸板坯渣坑、局部凹陷、深振痕等处出现裂纹或其它皮下缺陷的几率是很大的。这些铸坯缺陷都会造成在冷轧产品表面形成肉眼可见的缺陷。

从不锈钢连铸坯修磨的角度来说，我们观察到的缺陷大多分布在距渣坑底部或振痕沟底部1mm的深度范围内，再考虑到铸坯表面渣坑或深振痕的深度可达到0.8mm。那么，当连铸坯修磨量约为2mm时可将大多数表面微裂纹或其它皮下缺陷去除。但还是会有少数皮下缺陷保留下来，如本文在14#中观察到的一个气孔距表面约2.1mm。

目前我公司304不锈钢连铸坯的修磨率约在0.5～1.0%，刚好修去黑皮，对200mm厚的连铸坯磨下量约在0.5～1.0mm。在这一修磨量下，本文中观察到的大多数表面和皮下缺陷都会保留下来。

从铸坯中非金属夹杂物数量统计来看，我公司304不锈钢的钢质洁净度较好，不应造成较大比例的冷轧产品表面夹杂废品。也就是说，当冷轧产品表面质量明显下降时，我们不仅应当关注钢质洁度，而且要关注连铸坯表面质量。

参考文献：

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非金属夹杂物来源[J]. 北京科技大学学报, 2007, Vol.29(8), 776-780.

[2] 冯焕林, 刘承志. 0Cr18Ni9纯净不锈钢75t

LF精炼工艺的优化[J]. 特殊钢, 2007, Vol.28(6): 49-50.

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的非金属夹杂物数量分布[J]. 材料与冶金学报, 2009, Vol.8(3), 161-164.

不锈钢小知识

不锈钢小知识 1.什么是不锈钢？不锈钢是铬含量超过12%的，因而具有不生锈特性的一大类铁基合金钢的统称。 2.不锈钢一定不会生锈吗？装饰不锈钢在什么条件下容易生锈？不是。装饰用不锈钢发生锈蚀，除了自身的缺陷外，就与所处的环境，如空气的湿度、空气的温度、流动速度、流动方向、空气所含杂质的成份和数量等有极大的关系。在大气及弱腐蚀介质中因腐蚀速率小于0.01mm/年的，即被认为“完全耐蚀”。但在CL-介质如食盐、硫酸、草酸常用于工程外墙清洗、盐酸、瓷洁剂内部装修清洗用品中会生锈，在养护过程中应使用中性物质如清水经常清洗以减少腐蚀介质附着而生锈，另外应避免尖锐物体划伤如（刀片、钢丝刷）以避免影响外观和破坏晶间结构而生锈。 3.为什么不锈钢冷静变形后容易生锈？不锈钢经过弯、扭、折后同于产生位错露头（即内部晶间结构受到破坏），容易产生点腐蚀而生锈。 4.不锈钢的分类不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。以奥氏体系类的钢同18%铬—8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。以化学成分分类： ○1CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ○2CR-NI系列：奥氏体系列、异常系列、析出硬化系列以金相组织分类： ○1奥氏体不锈钢○2铁素体不锈钢 ○3马氏体不锈钢○4双相不锈钢○5沉淀硬化不锈钢 5.铬在不锈钢中的决定作用决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明： ○1铬使铁基固体的电极电位提高 ○2铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金

不锈钢表面处理常见问题及预防措施

不锈钢表面处理常见问题及预防措施不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。 1 不锈钢常用表面处理方法 1.1 不锈钢品种简介 1.1.1 不锈钢主要成分：一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。 1.1.2 常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb， Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 1.2 常见不锈钢表面处理方法常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 1.2.1 表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下： 1.2.3 表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。

连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱

连铸板坯缺陷特征和缺陷图谱首钢京唐板坯质检编制 2010年8月8日

一．连铸坯质量特征综述 1.1连铸坯质量定义和特征所谓连铸坯质量是指的到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度。对铸坯质量要求而言，主要有四项指标，即连铸坯几何形状、表面质量、内部组织致密性和钢的洁净性；而这些质量要求与连铸机本身设计，采取的工艺以及凝固特点密切相关。 1.2铸坯的检查和清理的意义提高钢的质量,降低成本,加强产品市场的竞争力是企业追求的目标，生产无缺陷连铸坯以保证高附加值产品优良的性能是永恒的主题，连铸坯的裂纹和夹杂物所产生的缺陷可以说是影响产品质量的两大障碍，生产无缺陷或缺陷不足以影响产品质量的连铸坯,这是要努力达到的目标，而连铸坯裂纹和夹杂物所产生的缺陷是受设备、工艺、管理等多种因素制约的。因此设备、工艺和管理的现代化加上人的质量意识是提高产品质量的关键。，但是在连铸生产中，铸坯的各种缺陷总是无法避免的，铸坯清理对钢厂保障铸坯质量、降低废品比例具有重要意义。（1）火焰铸坯清理的注意事项 1）一般对表面质量要求较高的钢种，铸坯清理的目的以检查铸坯表面和皮下质量为主，包括夹杂物、气泡、裂纹等分布情况，在清理检查的基础上提供铸坯的进一步处理（清除缺陷、决定铸坯表面质量级别、是否送机器去皮、决定钢种是否达到热送条件等）的意见。 2）微合金钢如Nb、V微合金钢和包晶钢等容易产生角部横裂纹，往往位于铸坯振痕谷底，也需要用火焰清理才能发现。这方面也应引起足够重视。 3）对于包晶钢、中碳钢等钢种，则以人工清理肉眼可见缺陷为主，包括铸坯常见的表面缺陷，如纵裂、角横裂、重接、凹陷、夹渣、毛刺等，以便尽量降低铸坯判废损失。（2）不良的火焰清理的危害虽然火焰清理是检查和去除连铸坯表面缺陷的一个极好的方法。但是，这项操作的确需要掌握一定的技巧，一旦能够正确地操作可确保最终产品不产生额外的表面缺陷。连铸坯表面上的深槽、凸脊和界面必须平滑以确保清理操作本身不造成额外表面缺陷。如果采取了正确的操作，轧制表面通常不会产生与清理操作有关的缺陷。一个确保光滑过渡的良好操作是清理工作宽度要6倍于清理深度，如果没有采用正确的清理操作，那么缺陷会折叠，轧制后看起来像一条连续的划伤。二连铸板坯内部缺陷 1.1中心疏松和缩孔【定义与特征】在板坯断面上就可以发现中心附近有许多细小的空隙，中心疏松严重时会形成中心缩孔。【鉴别与判定】用肉眼观察，铸坯轧制压缩比达3～5mm时，中心疏松可焊合，所以小的中心疏松和缩孔可以放过。但是严重的中心疏松会对产品质量危害甚大，所以必须进行切尺处理。【图谱】

不锈钢常用表面处理方法

不锈钢常用表面处理方法：不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。 1不锈钢常用表面处理方法 1.1不锈钢品种简介 1.1.1不锈钢主要成分：一般含有鉻(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)等优质金属元素。 1.1.2常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。 1.1.3从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 1.2常见不锈钢表面处理方法常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 1.2.1表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂(丸)法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。 1.2.3表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。不锈钢着色方法有如下几种： ⑴化学氧化着色法； ⑵电化学氧化着色法； ⑶离子沉积氧化物着色法； ⑷高温氧化着色法； ⑸气相裂解着色法。各种方法简单概况如下： ⑴化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”(INCO)使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。 ⑵电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。 ⑶离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大，成本高，小批量产品不合算。

SUS304不锈钢表面处理常见问题及预防措施

SUS304不锈钢表面处理常见问题及预防措施 1 不锈钢常用表面处理方法1.1 不锈钢品种简介1.1.1 不锈钢主要成分：一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。1.1. 2 常见304不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。1.1. 3 从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。1.2 常见不锈钢表面处理方法常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。1.2.1 表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种：⑴喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下：1.2.3 表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。不锈钢着色方法有如下几种：⑴化学氧化着色法；⑵电化学氧化着色法；⑶离子沉积氧化物着色法；⑷高温氧化着色法；⑸气相裂解着色法。各种方法简单概况如下：⑴化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”（INCO）使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。⑵电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。⑶离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大，成本高，小批量产品不合算。⑷高温氧化着色法：是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺参数，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。⑸气相裂解着色法：较为复杂，在工业中应用较少。1.3 处理方法选用不锈钢表面处理选用哪种方法，要根据产品结构、材质、及对表面不同要求，选用合适的方法进行处理。2 不锈钢件产生锈蚀的常见原因2.1 化学腐蚀2.1.1 表面污染：附着在工件表面的油污、灰尘及酸、碱、盐等在一定条件转化为腐蚀介质，与不锈钢件中的某些成分发生化学反应，产生化学腐蚀而生锈。2.1.2 表面划伤：各种划伤对钝化膜的破坏，使不锈钢保护能力降低，易与化学介质发生反应，产生化学腐蚀而生锈。2.1.3 清洗：酸洗钝化后清洗不干净造成残液存留，直接腐蚀不锈钢件（化学腐蚀）。2.2 电化学腐蚀2.2.1 碳钢污染：与碳钢件接触造成的划伤与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐蚀。2.2.2 切割：割渣、飞溅等易生锈物质的附着与腐蚀介质形成原电池而产生电化学腐。2.2.3 烤校：火焰加热区域的成份与

问题连铸坯

连铸坯质量决定着最终产品的质量, 连铸坯表面缺陷是影响连铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。据统计，各类缺陷中裂纹占50％。铸坯出现裂纹，重者会导致拉漏或废品，轻者要进行精整。这样既影响铸机生产率，又影响产品质量，因而增加了成本。铸坯内部缺陷影响产品的机械性能、使用性能和使用寿命。如图6-1所示，铸坯缺陷可分为以下3类：图6-1 连铸坯表面缺陷示意图 1一角部横裂纹；2一角部纵裂纹； 3一表面横裂纹；4一宽面纵裂纹； 5一星状裂纹；6—振动痕迹; 7一气孔；8一大型夹杂物 (1)表面缺陷：包括表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下夹渣、皮下气孔、表面凹陷等。 (2)内部缺陷：包括中间裂纹、皮下裂纹、压下裂纹、夹杂、中心裂纹和偏析等。 (3)形状缺陷：方坯菱变(脱方)和板坯鼓肚。连铸坯凝固过程有哪些特点? 与模铸比较，连铸凝固过程的特点是： (1)连铸坯凝固是热量传递过程。钢水浇入结晶器边传热、边凝固、边运行，形成了液相穴相当长的连铸坯(板坯长20多米)，为加速凝固，在连铸机内布置了3个冷却区： —一次冷却区：钢水在结晶器内形成足够厚且均匀的坯壳，保证出结晶器不拉漏。 —二次冷却区：喷水冷却以加速内部热量的传递使铸坯完全凝固。 —三次冷却区：使铸坯温度均匀化。 (2)连铸坯凝固是沿液相在凝固温度区间把液体转变为固体的过程。连铸坯可看成是液相很长的钢锭，以一个固定速度在连铸机内沿弧形轨道运动。铸坯在运动中凝固。实质上是沿液相固液界面的潜热释放和传递过程。而在凝固界面的晶体强度非常小(仅1～3N/mm2)，由变形到断裂的应变为0.2～0.4％。因此，当铸坯所受的外力(如鼓肚力、矫直力、热应力等)超过上述临界值，就在固液界面产生裂纹，并沿柱状晶扩展，直到凝固壳能抵抗外力为止。这是铸坯产生内裂纹的原因。 (3)连铸坯凝固是分阶段的凝固过程。凝固生长经历了三个阶段： —钢水在结晶器形成初生坯壳。 —带液芯的铸坯在二次冷却区稳定生长。 —临近凝固末期的液相加速生长。在凝固过程中，结晶器注流在液相引起的流动和混合对铸坯凝固有重要影响。研究指出：液相上部为强制对流区，对流区高度决定于注流方式、浸入式水口类型和铸坯断面。在液相下部液体流动主要是坯壳收缩、晶体下沉所引起的自然对流，或者是由铸坯鼓肚所引起的流动。流动对铸坯结构、夹杂物上浮及溶质元素偏析有重要影响。 (4)已凝固坯壳在连铸机内冷却可看成是经历形变热处理。凝固壳一方面受到力的作用，另一方面受到喷水冷却，随温度的降低发生相变，组织也发生变化，可能发生硫化物、氮化物质点在晶界沉淀，增加高温脆性，是铸坯产生表面裂纹的根源。因此，应深入认识上述四个方面相互联系和相互制约的规律，才能在设备和工艺上制订正

不锈钢表面常见缺陷类型汇总

不锈钢表面常见缺陷类型汇总 1、狭缝——在钢卷正反两面热轧边缘20MM内，在钢卷全长上产生的线状缺陷。日新原料上表面此缺陷较宽，下表面较窄。故日新下表面作为冷轧单面保证品的基准面。 2、氧化线——材料板面存在因轧制残留的氧化物引起线状缺陷，和夹杂缺陷有所相似； 3、翘皮（氧化皮掉落）——呈舌状或鱼鳞片状，有闭合的有张开的。有大部也有小部于本体相连。 4、夹杂——有明显的点状、块状、长条状柳叶状的明显特征。 5、划线——加工时，在材料板面可看出条状点状有单条也有多条但无手感的划痕； 6、划伤——加工时，在材料板面可看出条状点状有单条也有多条并有手感的划痕； 7、碰伤——材料板面在外力作用下产生较大的材料变形； 8、层间滑移（双面滑移）——在钢卷正反两面对称位置上发生形态相同的、细小而密集的伤痕。由于板与板之间松卷产生。 9、折痕——加工时，板面在外力作用下产生较小的材料变形； 10、纸压痕——加工时，板面因纸皱纹引起的材料变形； 11、毛刺——加工时，在材料断裂面下部形成的塑性变形（平板为毛刺一端头向上、一端头向下）； 12、塌边（塌角）——加工时，在材料剪切光亮带上部形成的塑性弯曲变形； 13、线状鳞状折叠——在钢卷的表面缺陷呈线状剥落状态有的被膜覆盖，有的

未被覆盖。 14、边部鳞状折叠——在钢卷边部轧制边缘50MM以内发生的线状或山状的鳞状剥落，与轧制方向平行，连续或断续发生。 15、山形鳞状折叠——钢卷表面为山形剥落缺陷，发生的位置无特征，山形方向与轧制方向平行。 16、热轧头部滑移——在热轧卷头部大约5米两面有滑移伤痕。 17、氧化皮缺陷——在热轧的下表面头尾发生较多，呈长椭圆形的较多里面的材料呈凹下状。 18、停辊印——在钢带表面发生与轧制方向垂直的一条凹痕。 19、平整辊印——在钢板轧制方向上，以SPM工作辊周长为间距产生的凹凸形伤痕。 20、辊印——在钢板长度方向上，以CRM工作辊周长为间距而出现的凹凸形伤痕；中间辊印、支撑辊印：在长度方向无周期、是直线发生的凹凸伤痕 21、边波——钢卷单边或者两边出现的波浪形形变 22、凹坑——在热轧时常发生的不定形的杂物咬入而引起的，发生的位置不固定 23、高温计冷却水斑点——带钢表面上有白色斑点，中间空的部位颜色和带钢一样。 24、氧残——氧化皮没有充分去除，在表面有残留，缺陷为黑色的、无规则的氧化物 25、白色斑点——带钢表面有白色斑点无规则发生 26、孔洞——钢卷正反面都穿通的孔，铁素体单相体钢上发生较多

连铸方坯疏松缺陷

连铸方坯疏松缺陷疏松是连铸方坯凝固组织中一种常见的内部缺陷,多发生在连铸坯中心,如果将连铸坯沿中心线剖开,就会发现其中心附近有许多细小的空隙,这些小孔隙即为中心疏松。还有些疏松在连铸坯断面呈现出不规则分布的点,俗称为锈斑。在铸坯轧制压缩比为3～5时,低等级中心疏松可以焊合,对成品性能并无危害。但对于大等级的疏松,会造成轧制过程中对产品产生裂纹或者是轧制断裂,对轧钢工序危害甚大。一、中心疏松形成过程除了极少数金属以外,收缩是凝固过程伴随的必然现象。凝固收缩是否会导致疏松的形成与凝固条件有关。凝固收缩若能得到液相的及时补充则可防止疏松的形成,凝固过程中的补缩通道是否畅通是决定疏松形成的关键因素。中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”,阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补充,当桥下面钢水全部凝后,就留下了许多小孔隙。二、影响连铸方坯疏松的因素 1、拉速的影响。 2、钢种对疏松的影响。 3、疏松与温度的关系。 4、二次冷却方式的影响。三、预防措施

1、对于不同钢种采取不同的拉速限制措施。 2、不同钢种采用不同的配水制度。 3、降低钢水过热度。 4、采用二冷气水雾化冷却。 5、采用电磁搅拌工艺改善铸坯疏松。四、结论 (1)中心疏松是铸坯两面的柱状晶向中心生长,碰到一起造成“搭桥”形成;凝固理论表明,凝固区间越大,枝晶越发达,被封闭的残余液相就越多,形成的缩孔就越严重。 (2)实践中,减少铸坯疏松的主要措施为:针对不同钢种采取适当的拉速限制措施;优化二冷配水制度;合理控制H08终点氧位;中间包钢水过热度控制在20～30 ℃之间。 (3)二冷采用气水雾化冷却,中心疏松可控制在0 . 5级,而喷水冷却中心 1 . 5级。 (4)对于结晶器电磁搅拌的150 mm小方坯,采用360～400A电流、4HZ频率,中心疏松一般在0 . 5～1 . 0级以下。

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析摘要：本文对304不锈钢连铸坯进行了解剖分析。在25%的铸坯深振痕或渣坑缺陷试样中观察到了微裂纹或气孔。关键词：304不锈钢，连铸板坯，表面缺陷 Investigation on Surface Defects of 304 Stainless Steel Slab Abstract: This paper dissected 304 stainless steel slabs. In 25 percents of samples, small cracks or pinholes can be observed under deep oscillation marks or slag hollows. Key Words: 304 stainless steel, slab, surface defect 在不锈钢生产，特别是不锈钢冷轧产品生产中，产品的表面质量控制非常重要。众所周知，钢中非金属夹杂物是冷轧产品表面质量最重要的影响因素之一。我公司在几十年的不锈钢生产中，对钢中非夹杂物的控制做了大量研究和改进工作。特别是自2004年开始，随着我公司不锈钢产量的迅猛增长和大量不锈钢新品种的开发，质量提升成为提高产品竞争力、扩大市场占有率的关键环节。其中，钢质洁净度研究成为重点关注课题，开展了大量试验研究和工艺攻关[1-3]，产品质量得到了明显提升，对我公司不锈钢产品顺利进入钟表、高档装饰面板、高档水槽等行业起到了有力的支撑和推动作用。近年来，我公司不锈钢钢质洁净度得到大幅提高，产品质量已较为稳定，但目前在奥氏体不锈钢冷轧产品生产中仍存在0.4%左右的“夹杂”废品，且在某些时间内“夹杂”废品的比例会上升到1%以上。随着各项研究工作的逐步推进和深入，我们发现这些冷轧产品“夹杂”缺陷并非都是由非金属夹杂物造成的。在奥氏体不锈钢连铸生产过程中，连铸板坯的表面质量不仅会严重影响连铸坯修磨率，从而影响全线产品成材率，而且会严重影响冷轧产品表面质量。其中一些连铸坯表面和皮下缺陷在轧材表面会形成形貌类似“夹杂”的缺陷。这些连铸坯表面缺陷的形成与钢种特性、结晶器保护渣物性、结晶器冷却条件、结晶器振动参数等因素有着直接关系。本文未对奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷的形成原因及解决措施进行论述。本文选取奥氏体不锈钢中产量最大的304不锈钢，对其连铸板坯表面凹坑、振痕紊乱等缺陷进行了解剖分析。目的是提高我们对连铸坯表面缺陷的认识，为深入研究其产生原因起到铺垫作用。1．奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷形貌特征及分布在奥氏体不锈钢连铸板坯表面存在多种缺陷。部分连铸板坯宽面靠近两边部的区域存在局部纵向凹陷，少量连铸坯宽面中部也存在凹陷。连铸坯宽度越大，出现局部凹陷的几率也越大。多数连铸坯宽面距边部30～180mm的范围内振痕较深，且振痕有紊乱的现象。部分连铸坯在宽面上不规则的分布有渣坑。随着奥氏体不锈钢中合金含量的提高和钢的组织越来越趋向于纯奥氏体组织，铸坯表面的局部凹陷及小渣坑也越多。即钢种从304到316L再到310，连铸板坯表面小渣坑出现的几率增大，数量增多。图1是奥氏体不锈钢连铸板坯表面几种常见缺陷的示意图。 2．缺陷分析方法为分析局部凹陷、渣坑、深振痕和振痕紊乱处的连铸板坯表面及皮下缺陷，在4个炉号的8块304不锈钢连铸坯表面取了16个缺陷部位试样，试样尺寸约15×15×15mm。从中各取8个试样分别进行水平方向解剖和纵向解剖。然后用光学显微镜和扫描电镜观察剖面上是否存在大颗粒夹杂、微裂纹或其它缺陷。这8块连铸坯的全氧量在27～33ppm，硫含量在10～14ppm。

连铸坯的缺陷与控制技术

目录摘要 (1) ABSTRACT (2) 引言 (3) 1 连铸坯的形状质量控制 (4) 1.1鼓肚变形 (4) 1.1.1 鼓肚产生的原因 (4) 1.1.2 采取的措施 (4) 1.2菱形变形（脱方） (4) 1.2.1 脱方成因 (5) 1.2.2 减少脱方的措施 (5) 1.3圆铸坯变形 (6) 1.3.1 椭圆形变形 (6) 1.3.2 不规则变形 (6) 2 连铸坯的表面质量控制 (7) 2.1振动痕迹 (7) 2.2表面裂纹 (7) 2.2.1 表面纵裂纹 (7) 2.2.2 表面横裂纹 (8) 2.3表面夹渣 (10) 2.3.1 表面夹渣形成的原因 (10) 2.3.2 解决表面夹渣的方法[5] (11) 2.4保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响[7] (11) 3 连铸坯的内部质量控制 (13) 3.1连铸坯的中心裂纹 (13) 3.1.1内部裂纹产生的原因及预防措施 (13) 3.2连铸坯的内部夹杂物 (14) 3.2.1夹杂物的分类 (15)

3.2.2 夹杂物的来源[9] (15) 3.2.3 连铸坯中夹杂物的控制方法[10] (16) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)

摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓的连铸坯质量是得到严格产品所允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从一下几个方面进行评价的： 1. 连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 2. 连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹，夹渣等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度，拉坯速度，保护渣性能，浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状，水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 3. 连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹，偏析，疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配，支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 4. 连铸坯的纯净度：只钢中夹杂物的含量，形态和分布。关键词:连铸坯；纯净度；裂纹；保护渣

连铸坯质量缺陷

连铸坯的质量缺陷及控制摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度，连铸坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的： (1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 (3)连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 (4)连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。关键词：连铸坯；质量；控制 1 纯净度与质量的关系纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积（V）之比在0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V 可达10～50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：

不锈钢的防锈能力说明

不锈钢的防锈能力说明首先，常见材料中没有不会被腐蚀的金属，所以也不存在不会生锈的不锈钢。所谓不锈钢只是其耐腐蚀的性能比较优越，不太容易被腐蚀而已。 1Cr13，2Cr13，相当于410，420钢。在常用钢材中4系列的钢，从严格意义上说不是不锈钢，只是马氏体铁素体不锈钢，最多只能称为不锈铁。所以其抗腐蚀性能是非常有限，是不可能和2系列，3系列的不锈钢相提并论的。 2系列的不锈钢，如202，204等等，其含镍量较低，价格便宜，但总体性能，不论抗腐蚀性或者强度等等，都比3系列要差很多。 3系列的不锈钢，可以从真正意义上成为不锈钢，其抗腐蚀性比其他型号要优越的多，尤其是304以上牌号的不锈钢性能更好。但是即使是3系列的不锈钢，在特定环境中依然会被腐蚀。如304在普通环境下可以保证5年以上不生锈，但是在盐雾试验中，很难坚持过168小时（7天）；如果304做钝化处理，可以在盐雾试验中坚持到720小时（30天），但是也很难坚持更久。所以所有的不锈钢都是相对的，要根据实际使用的环境和场合来综合考虑选择哪一款不锈钢。毕竟高规格的不锈钢价格相对别的牌号要贵很多，甚至要按倍数来计算。另： 1Cr18Ni9Ti相当于321（略有差别），是3系列中最高得几个牌号之一，是奥氏体不锈钢，且是耐高温刚。其物理性能是非常优越的，无论是强度，还是抗腐蚀性。在普通环境下，要让1Cr18Ni9Ti生锈确实不容易。 #请楼上的朋友注意你的资料来源。 SUS304 对应的应该是0Cr18Ni9；而1Cr18Ni9Ti是相当于316和321之间的规格，更接近于321，两者的含碳量是不同的。严格意义上1Cr18Ni9Ti是不对应3系列标准规格的，所以我注明了略有差别。我是一个机械设计工程师，我对我的所有文字负责，同时我也相信我桌上的《机械设计手册》，这些年来，成大先先生的这本书从来没有忽悠过我。 #同时请注意，含镍量固然是衡量不锈钢的重要指标之一，我上文也提到了，但是镍本身并不是抗腐蚀的。镍只是使不锈钢冶炼时更稳定的形成奥氏体，同时镍还对耐高温和加速硬化速率有帮助。真正使3系列不锈钢不锈的原因是奥氏体其稳定的晶相结构，而并非镍。而对于钢铁而言，只有稳定适量的合金成分才能使材料的性能发挥到最大，这也就是为什么会有这么多牌号的原因，并非镍含量越高越好。

连铸方坯的缺陷及其处理

连铸方坯的缺陷及其处理 1 表面缺陷 1.1 气孔和针孔定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳; 脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体; 结晶器保护渣质量不合要求; 钢包及中间包烘烤不好改进方法: 钢水完全脱氧; 不浇注过氧化的钢水; 保持浇注温度;（注温不能过高）使用干燥的钢水罐及中间罐; 保护渣不能受潮，摆放时间不能太久。 1.2 坯头气孔及针孔定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处原因: 钢液温度太低; 结晶器中钢水氧化; 保护渣受潮或杂质多; 结晶器内壁上有冷凝水; 引锭头潮湿; 填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿; 中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿; 改进方法: 保持浇注温度; 采用适宜的保护渣; 采用干燥和洁净的废钢及切屑; 绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水; 干燥及烘烤中间罐; 1.3 夹渣定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观

原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。改进方法: 用挡渣出钢; 采用适宜的保护渣及耐火材料; 钢水不能过氧化，注温要合适。 1.4 振动波纹及折叠定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕，在不利的情况下出现折叠。原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。改进方法: 保持均匀的浇注速度，稳定结晶器钢水液面。调整振动频率使其与拉速相适应。 1.5 结疤与重皮定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝，以及保护渣结块造成。改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度，当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。 1.6 分层: (双浇) 定义: 铸坯中间出现分界层原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。改进方法: 浇注过程中不要断流，拉速要相对稳定，不要忽高忽低。 1.7 纵裂定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。原因: 针孔、气泡及夹杂; 结晶器内坯壳不均匀冷却; 由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹; 结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁; 浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄; 足辊对位不准; 二次冷却水不均匀;

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。３）结晶器锥度不合适。４）结晶器振动不良。５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。６）支承辊对弧不准和变形。

对连铸坯渣沟问题的分析

对轴承钢铸坯渣沟问题的分析对于我厂前段时间生产的220方连铸坯表面有严重渣沟缺陷，严重的渣沟需进行铸坯的修磨方可出厂。笔者对此进行查证，分析如下。 1.渣沟缺陷的外观特征 (1)铸坯表面出现一道不影响轧制的浅沟 (2)随着浅沟逐渐变宽，出现焊点状的钢水渗漏 2．渣沟缺陷的形成机理经过对许多资料的学习，认为以下观点符合我们实际生产的情况，可以以此形成机理为基础展开研究解决渣沟问题。由渣沟中存在有振痕的事实，根据振痕形成理论——对于使用保护渣润滑的铸坯，渣沟是由于结晶器下行时，粘在结晶器壁上的渣圈对初生坯壳进行挤压，致使坯壳向内弯曲而形成。可以推断渣块块必然来源于渣圈。即渣圈中局部存在的较大渣粒，在结晶嚣下行时，对初生坯壳施加了较大的挤压力，致使该处的初生坯壳产生了较大的内弯，在随后结晶器上行过程中，由于泵吸作用，在该内弯处有较多的液渣被吸入，这些较多的保护渣，在随后稳定的坯壳形成过程中。阻碍了该处坯壳由于钢水静压力而产生的向外鼓胀，这样一直持续到坯壳达到足够的厚度、在坯壳与结晶器之间开始形成稳定的气隙。此时这种较大的内弯也同振痕一起被固定在坯壳上。因为渣圈对坯壳的挤压作用是连续不断的，所以形成的这种较大的内弯也是连续不断的，而这种连续不断的内弯就是我们所说的渣构。并且提出此观点者还认为，渣沟或“冷疤”在经过一段连续化、密集化的渗漏后，会随着一个大渣块的出现而自行消失。此现象在我们厂并没有被重点观测，也不失为一个可以验证此观点的途径。。出现渗漏的原因：渣沟内部的坯壳本身较簿．而且由于沟内存在振痕，振痕的谷底显然是渣沟缺陷中坯壳更薄弱的地方。当渣沟足够深即坯壳足够薄时，在这些更为薄弱的地方。钢水会突破坯壳与渣层的阻力渗出，特别是在结晶器与坯壳间形成稳定的气隙以后，气隙的形成致使渣道内空间增大，体积密度减小，渣层对坯壳的支撑减弱，这种渗漏出现的可能性进一步增大。渣沟中局部出现渗漏时，随着钢水的再次遇冷凝固，下渣的通道被堵塞，渣道内的压力上升，因而阻碍了渗漏的进一步发展，所以初期发生的渗漏是不连续和间断的，但是随着渣沟的进一步发展、进一步变宽变深，阻碍渗漏发生所需的压力会逐渐增加：当一处渗漏所形成的压力不足以抗拒钢水的静压力时，连续的渗漏就会发生。因此，渣沟发展到一定宽度和深度后，渗漏就会逐渐呈

连铸坯缺陷及预防措施

连铸坯缺陷及预防措施 1、方坯晶间裂纹、根源 ?Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响； ?铸机表面凹限，即使轻微凹限也会引起裂纹； ?保护渣不合适； ?结晶器液面波动严重； ?菱变严重； ?结晶器锥度太小；措施减少杂质元素含量；导致晶间裂纹的最主要原因是粗大晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析，所以防止其产生的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细小而均匀的结构；防止产生凹馅；用多水口代替直水口； 2、气泡及针孔铸坯皮下通气孔称为针孔，而皮下闭气孔称为气泡根源 ?脱氧不好，氢、氮含量高； ?润滑过度，油中含水； ?保护渣中含水； ?中间塞棒吹氩过度；结晶器波动措施 ?有效地脱氧； ?注流及钢液面进行有效保护； ?加热润滑油及保护渣； ?采用EMS可有效减少针孔与铸坯表面皮下气泡的数量； ?减少结晶器液面波动 3、铸坯表面夹渣根源 ?钢水脱氧不够； ?钢水中氧化铝含量高，SiO2、MnO与FeO含量低（铝镇静钢）； ?耐火材料质量差；结晶器喂铝线； ?中包水口及结晶器中形成的块渣进入钢水。措施 ?采用无渣出钢； ?对钢水进行有效脱氧，采用保护浇注； ?中间包碱性覆盖剂； ?加深中包，增大中包钢液深度； ?中包采用挡堰； ?采用能快速吸收钢水夹杂的保护渣（高碱度）； ?加大保护渣的用量； ?减少结晶器液面波动，水口侵入深度必须100-150mm 4、横向裂纹

横向裂纹通常出现在角部，但中部区域也会出现，横向裂纹一般出现在振痕的底部。 1、因热脆而形成的表面裂纹 ?C含量0.17-0.25%； ?S含量高； ?随合金元素含量增加，如：Al、Nb、V 及大于1%Mn，裂纹数量增加； ?Al、Nb、N及C沉析于晶粒表面； ?二冷区冷却不挡导致晶粒粗大； ?二冷区支撑辊对中不好； ?保护渣选择不当； ?负滑脱时间过长。 2、横向角部裂纹角部冷却过度； ?结晶器冷却不当； ?结晶器和支撑辊对中不好； ?矫直温度过低； ?高如：Al、Nb、V 及大于1%Mn含量钢水非常敏感，加入钛能有效降低裂纹的程度；?二冷区冷却不均或冷却过度； ?保护渣不合适； ?铜管弯月面区域变形过大； ?钢水温度过低； ?结晶器锥度过大。措施： ?使S含量<0.020%； ?拉矫机区域温度保持在900℃以上； ?采用多点矫直； ?如果在奥氏体晶粒面存在AlN，加入0.02-0.04%Ti，降低可溶性N含量则可有效减少横向裂纹； ?准确控制结晶器及其锥度、变形和磨损等； ?严格控制结晶器震动； ?调整好二冷区冷却及支撑辊。 5、纵向表面裂纹纵向裂纹的源头在结晶器，但在整个工艺过程中由于热应力及机械应力，裂纹会长大。该类型的裂纹大多数出现在含1%Mn，0.03%Nb及V的高强度钢种中，与S、P一样，高铝和氮含量也会有影响。根源： ?高Al、Nb、V、Mn、N、S、P含量； ?变化拉速和增加拉速； ?结晶器液面波动； ?浸入式水口对中不好； ?浇注温度过高； ?结晶器状况不佳；结晶器振动不规则； ?保护渣不合适； ?出结晶器后及喷淋段上部冷却过度；结晶器与足辊对中不好。

连铸坯内部缺陷

连铸坯内部缺陷连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。 1）内部裂纹形成的原因各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1 拉伸力作用到凝固界面；2 造成柱状晶的晶界见开裂；3 偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内

部变形率超过该刚中允许的变形率。通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。 2）中心裂纹铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响 A裂纹的成因分析铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。 1 控制铸机的运行状态刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚

连铸板坯缺陷图谱及产生的原因分析

第二篇连铸板坯缺陷(AA)

第二篇连铸板坯缺陷(AA) (1) 2.1表面纵向裂纹(AA01) (4) 2.2表面横裂纹(AA02) (5) 2.3星状裂纹(AA03) (6) 2.4角部横裂纹(AA04) (7) 2.5角部纵裂纹(AA05) (9) 2.6气孔(AA06) (10) 2.7结疤(AA07) (11) 2.8表面夹渣(AA08) (12) 2.9划伤(AA09) (13) 2.10接痕(AA13) (14) 2.11鼓肚(AA11) (15) 2.12脱方(AA10) (16) 2.13弯曲(AA12) (17) 2.14凹陷(AA14) (18) 2.15镰刀弯(AA15) (19) 2.16锥形(AA16) (20) 2.17中心线裂纹(AA17) (21) 2.18中心疏松(AA18) (22) 2.19三角区裂纹(AA19) (24) 2.20中心偏析(AA20) (26) 2.21中间裂纹(AA21) (27)

2.1表面纵向裂纹(AA01) 图2-1-1 1、缺陷特征表面纵向裂纹沿浇注方向分布在连铸板坯上下表面，裂纹深度一般为2mm～15mm，裂纹部位伴有轻微凹陷。在连铸浇注过程中，当连铸板坯坯壳在结晶器内所受到的应力超过了坯壳所能承受的抗拉强度时，即产生表面纵向裂纹。表面纵向裂纹缺陷在结晶器内产生，出结晶器后若二次冷却不良，裂纹将进一步加剧。 2、产生原因及危害产生原因： ①钢中碳含量处于裂纹敏感区内； ②结晶器钢水液面异常波动。当结晶器钢水液面波动超过10mm时，表面纵向裂纹缺陷易于产生； ③结晶器保护渣性能不良。保护渣液渣层过厚、过薄或渣膜厚薄不均，使连铸板坯凝固壳局部过薄而产生表面纵向裂纹； ④中间包浸入式水口与结晶器对中不良，钢水产生偏流冲刷连铸板坯凝固壳，而产生表面纵向裂纹。危害：轻微的表面纵裂纹经火焰清理后均能消除；表面纵向裂纹严重时可能会造成漏钢；表面纵向裂纹若送热轧进行轧制可能导致热轧产品出现分层、开裂缺陷。 3、预防及消除方法 ①控制好钢中碳含量，使钢中碳含量不在裂纹敏感区； ②减少结晶器钢水液面异常波动，将结晶器钢水液面波动控制在±5mm以内； ③选择合适的结晶器保护渣； ④保证中间包浸入式水口与结晶器对中，防止钢水出浸入式水口侧孔后出现偏流。 4、检查判断肉眼检查，必要时用钢卷尺测量裂纹长度及其分布位置；表面纵向裂纹一般通过火焰清理可以消除，火焰清理不合格的表面纵向裂纹缺陷坯判废。