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冷轧板表面缺陷分析

hhhongxia

2014/12/31

私聊

扫描电镜（SEM/EDS）

冷轧板表面缺陷分析

06Cr13热轧钢带，冷轧、退火后板面存在凹坑和线状缺陷。对送检的缺陷试样进行系统分析，确定缺陷形成原因。

1、试验方法

对送检的冷轧板表面缺陷部位进行宏观形貌分析；选取典型部位截取试样进行金相分析和利用扫描电镜能谱分析。

2、试验结果

2.1宏观分析结果

对送检的试样进行宏观分析，发现钢板表面存在沿轧制方向分布的凹坑缺陷和线状缺陷，见图1。

凹坑状缺陷面积较大，沿轧制方向断续分布，在凹坑缺陷附近有的钢板表面已破裂。线状缺陷宽度在1mm左右，表面凹凸不平，有手感。

图1 板面缺陷宏观形貌

2.2金相分析结果

磨制纵向试样进行夹杂物评级，经分析发现试样中主要为氧化铝类夹杂物，级别为B1.5级。经苦味酸盐酸酒精溶液侵蚀后，组织为铁素体和碳化物，晶粒度8.5级。

2.3扫描电镜分析结果

2.3.1凹坑缺陷电镜分析结果

扫描电镜下观察凹坑缺陷部位主要有凹坑和块状物质，且块状物质与钢板基体边界清晰，凹坑底部较光滑有明显的碾压压变痕迹，见图2。

图2 凹坑缺陷部位电镜下形貌

对凹坑缺陷附近的块状物质进行能谱微区成分分析，结果见表1。由表1可知块状物质的成分与基体成分没有明显的差别。

图3 能谱分析图

表1能谱分析结果

谱图	O	Si	Cl	Ca	Cr	Mn	Fe	总的
谱图 1	5.78	0.55	0.25	11.64	0.63	81.15	100.00
谱图 2	10.03	0.63	0.25	0.59	12.20	76.29	100.00
谱图 3	3.06	0.71	12.59	83.64	100.00

2.3.2线状缺陷电镜分析结果

在电镜下可清晰看到线状缺陷部位钢板的表层一侧与基体相连，一侧已经于基体分离，且局部表皮破损，见图4。

图4线状缺陷电镜下形貌

对线状缺陷表皮破损部位进行能谱分析，结果见表2、3。由分析结果可知缺陷部位Si含量略过于基体，其它成分与基体成分一致。

图5 能谱分析图

表2 线状缺陷部位能谱分析结果

谱图	O	Si	Ca	Cr	Mn	Fe	总的
谱图 1	17.08	1.42	81.50	100.00
谱图 2	2.07	0.40	12.96	84.58	100.00
谱图 3	0.00	16.03	83.97	100.00
谱图 4	12.74	87.26	100.00
谱图 5	2.45	0.68	12.70	84.17	100.00
谱图 6	2.05	0.74	12.38	84.83	100.00
谱图 7	4.42	0.88	0.25	18.90	0.70	74.86	100.00

图6 能谱分析图

表3 线状缺陷表皮破损部位能谱分析结果

谱图	O	Si	Cr	Mn	Fe	总的
谱图 1	3.21	0.66	12.80	83.33	100.00
谱图 2	2.82	0.79	12.04	84.35	100.00
谱图 3	2.07	0.43	12.13	0.54	84.83	100.00
谱图 4	2.21	0.58	12.47	84.74	100.00

3、分析讨论

送检的冷轧板宏观分析板面缺陷主要为凹坑和线状缺陷，凹坑状缺陷面积较大，沿轧制方向断续分布，凹坑缺陷附近钢板表面破裂，但表面金属未脱落。线状缺陷宽度在1mm左右，表面凹凸不平，有手感。金相分析夹杂物主要是氧化铝夹杂，级别为B1.5级，晶粒度8.5级，组织为铁素体和碳化物。扫描电镜分析凹坑缺陷底部有明显的碾压变形痕迹，凹坑缺陷附近的块状物质与钢板表面有清晰的边界；条状缺陷一侧与基体相连，另一侧与基体分离，局部分离的表层已经破损。能谱分析凹坑缺陷附近的块状物质和线状缺陷表皮破损部位成分均与基体成分差别不大。

钢板表面凹坑缺陷附近的块状物质与基体成分相近，凹坑处有明显的碾压变形痕迹，没有正常的断裂形态，可确定块状物质为钢板边部或表面破损的金属在冷轧过程中压人基体所致，当压人的金属发生脱落时形成凹坑缺陷。线状缺陷主要表现为表皮层一侧与基体相连另一侧与基体分离，有的表皮层已破损脱落，表皮层脱落部位成分与基体成分没有明显的差别，这种线状缺陷可能是热轧板板面存在的原始缺陷所致。

4、结论

送检冷轧板表面凹坑缺陷是冷轧过程中压人的金属脱落形成的压痕；线状缺陷是由热轧板板面原始缺陷导致。