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[微观看世界]冷轧板表面缺陷分析

  • 天天想你
    2013/11/14
    药物分析
    • 私聊

扫描电镜（SEM/EDS）

  • 我的学习总结——冷轧板表面缺陷分析



    针对钢厂冷轧生产线出现的表面缺陷问题，项目组做了多次大量的分析工作。我也参加到了大部分的取样、分析工作中去。关于轧材这部分工作对于我来说比较陌生，以前几乎没有接触，通过实践与学习的结合，我感觉很有收获，对于一些缺陷的辨别、分类以及可能的产生原因都有了一定的认识，更重要的是，通过这些工作，我初步掌握了对这类问题的研究思路。以下列出在具体分析工作中碰到的一些典型缺陷。(1)表面划痕。目前发现的表面划痕一般平行于轧制方向，缺陷宽度小于5mm，长度多在10～1000mm；颜色呈灰白色或黑色；缺陷出现的部位一部分在板宽中部，一部分出现在板的边部。下图1为表面划痕的宏观照片：

    图1冷轧板表面划痕



    截取上图中框选位置进行扫描电镜及能谱分析后发现，缺陷表面为一层很薄的金属层，金属层下表层为黑色。成分分析表明缺陷处为(Al、Mg、Si、Ti、Ca、Na)氧化物。见下图2：

    图2 冷轧板表面划痕



    此处缺陷最宽约10mm，一般在6mm，缺陷表面为一层很薄的金属层，金属层下表层为黑色。在缺陷处取样进行扫描分析，成分为(Al、Mg、Si、Ti、Ca、Na、K)氧化物。详细情况见下图3：

    图3缺陷处SEM&EDS分析



    从上述缺陷的形貌及成分分析结果可知，钢中的非金属夹杂是其产生的主要原因，尤其是氧化铝夹杂，由于它本身的脆硬性，容易给轧材造成比较严重的表面缺陷。

    (2)翘皮或分层。当铸坯中卷入较大量的夹杂物时，比如耐火材料的脱落或结晶器保护渣卷渣发生时，在轧制过程中容易出现翘皮，严重的时候甚至出现局部的分层，导致轧制废品。如下图4：

    图4分层导致的轧指废品



    该试样分层现象比较严重，用肉眼即可观察到两层钢材中间有白色粉末状物质。通过EDS能谱法得出分析结果，白色物质为Na-Mg-Al-K-Ca-Ti-Si-Mn-Fe所组成的复合物系。如图5：

    图5夹层白色粉末物质形貌及成分



    该成分中很多物质与结晶器保护渣的成分相同，再考虑到缺陷产生的面积较大，综合判断此缺陷是由连铸作业时结晶器保护渣卷入造成的。当然，并不是所有的翘皮都是由非金属夹杂物引起的。下图6所示为两个出现这类翘皮的试样：

    试样A 试样B

    图6翘皮废品



    从宏观上看，翘皮的夹层处没有杂质。成分分析显示，此处成分主要是Fe及Fe的氧化物，见下图7：

    试样B

    图7翘皮处形貌及成分



    图5中翘皮缺陷在夹层处并没有出现大量的非金属夹杂物，因此缺陷的产生一是可能由轧制设备或操作带来的，另外，还可能与铸坯中的气泡有关。

    (3)凹陷缺陷。在2007年初，鞍钢第三炼钢连轧厂一批冷轧板出现了不同程度的凹陷缺陷。下图8为凹陷缺陷：

    图8凹陷缺陷废品



    缺陷处颜色为灰白，缺陷最宽处约1.0mm，缺陷平行于轧制方向，形状为条状（宽度一致），缺陷处成分分析结果如下：

    凹陷缺陷形貌及成分



    缺陷处成分主要为Fe，因此由非金属夹杂物导致的可能性很小，而很有可能是轧制设备出现所谓“挂腊”现象导致的。另外，凹陷部位右侧填充有与基体材料相同的物质，但与基体之间又有明显的界限分离，所以，这部分很可能是后压入凹陷内部的，这些也都产生于轧制过程中。

    这次跟着师傅们进行缺陷分析，受益匪浅，以后还得多多学习，积累经验，早日进行独立分析。不当之处请大家多多指教。
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  • 该帖子已被版主-小M加15积分，加2经验;加分理由:好作品，好原创
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  • fengyonghe

    第1楼2013/11/14

    分析的好，冶金的同行可以学习下。

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  • wulin321

    第2楼2013/11/14

    应助达人

    懂的总结才能学得更快

0
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  • 天天想你

    第3楼2013/11/14

    也是学习不久 大家互相学习

    fengyonghe(fengyonghe) 发表:分析的好，冶金的同行可以学习下。

0
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  • 天天想你

    第4楼2013/11/14

    是的 好记性不如烂笔头

    wulin321(wulin321) 发表:懂的总结才能学得更快

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  • wulin321

    第5楼2013/11/14

    应助达人

    有人带着学真幸福 好多都是靠自己摸索

    天天想你(littlejie) 发表:是的 好记性不如烂笔头

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  • 比克曼

    第6楼2013/11/15

    感谢参与【微观看世界】，您的作品已经被收录到作品集

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  • 天天想你

    第7楼2013/11/15

    单位的导师带培和现场挂职锻炼 让我们能够迅速把学校的理论和现场实际结合起来 进步神速啊

    wulin321(wulin321) 发表:有人带着学真幸福 好多都是靠自己摸索

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  • yuewenqiang

    第8楼2013/11/22

    冷轧线出现表面缺陷的主要原因是什么？非金属杂质，还是别的什么原因？

0
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  • yuxing

    第9楼2013/11/27

    目前国内可用LIBS技术直接测量，很快捷方便。

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