隨著鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，各大鋼鐵企業(yè)為提高競(jìng)爭(zhēng)力在保證鋼材性能的同時(shí)越來(lái)越重視鋼板表面質(zhì)量。常見(jiàn)的310s不銹鋼管表面缺陷有邊裂、劃傷、翹皮等。翹皮作為一種常見(jiàn)的鋼管表面質(zhì)量缺陷，已引起國(guó)內(nèi)相關(guān)研究人員的關(guān)注，并做了大量的研究工作。今天就來(lái)了解下鑄坯表面裂紋引起的翹皮原因。

　　裂紋是鑄坯上的常見(jiàn)缺陷，經(jīng)軋制后鑄坯裂紋常常以邊裂、線狀、翹皮等缺陷的形式存在。鑄坯表面橫裂紋引起翹皮缺陷的宏觀形貌。310s不銹鋼管表面翹皮區(qū)域比較大，且部分已從鋼管表面脫落。用線切割在缺陷部位截取一個(gè)10mm×10mm的縱截面試樣，利用掃描電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行微區(qū)分析可發(fā)現(xiàn)，缺陷從表面向內(nèi)部延伸，長(zhǎng)度達(dá)0.3mm，跟裂紋特征相似，且呈現(xiàn)多層分離現(xiàn)象，其顯微形貌如圖所示。利用掃描電鏡及能譜儀對(duì)一處進(jìn)行微區(qū)成分分析，發(fā)現(xiàn)裂紋邊緣成分為Fe和O元素，即氧化鐵，且缺陷附近存在大量細(xì)小高溫氧化圓點(diǎn)，其成分主要為Si、Mn、Fe、O元素，如圖中點(diǎn)二處。綜合分析可知，缺陷邊緣為一薄層高溫氧化鐵，而缺陷附近又分布大量密集的細(xì)小高溫氧化圓點(diǎn)，即SiO2、MnO、Fe2O3。

　　用4%的酸酒精腐蝕310s不銹鋼管缺陷縱截面試樣后，在金相顯微鏡下觀察其組織特征。可觀察到，缺陷處珠光體含量明顯低于正常組織處的含量，鐵素體含量增加，晶粒較粗大，這是典型的脫碳跡象。然而脫碳的形成原因較為復(fù)雜，一般在加熱爐內(nèi)會(huì)引起脫碳現(xiàn)象，其形成的基本條件為院。加熱溫度800℃以上;在加熱爐內(nèi)有充足的氧化時(shí)間，碳原子由內(nèi)向外擴(kuò)散并與空氣中的氧結(jié)合成一氧化碳或二氧化碳?xì)怏w逸出，致使缺陷部位發(fā)生脫碳;鋼中含碳量越高越容易引起脫碳。

　　翹皮區(qū)域明顯的脫碳跡象，說(shuō)明在連鑄坯中已存在表面缺陷，鑄坯在加熱爐中加熱時(shí)，表面裂紋處發(fā)生脫碳，導(dǎo)致翹皮處微區(qū)組織的變化，晶粒粗大易形成應(yīng)力集中，軋制時(shí)發(fā)生翹皮現(xiàn)象。同時(shí)，由于高溫和長(zhǎng)時(shí)間加熱，缺陷處鐵被氧化前，基體中的硅、錳與氧結(jié)合在鋼基體中偏聚形成大量細(xì)小高溫氧化圓點(diǎn)。分析缺陷附近分布的密集的細(xì)小高溫氧化圓點(diǎn)及缺陷處存在的脫碳現(xiàn)象的形成原因，然后結(jié)合缺陷斜向深入鋼基體內(nèi)部的形貌特征，說(shuō)明該缺陷是鋼板表面裂紋經(jīng)軋制后引起的翹皮現(xiàn)象。

　　鑄坯表面裂紋是引起310s不銹鋼管翹皮的主要原因，所以必須找到引起鑄坯表面裂紋的原因才能從根本上解決鋼板表面翹皮缺陷。通常結(jié)晶器振痕過(guò)大，易產(chǎn)生橫裂紋，并沿奧氏體晶界擴(kuò)展，從而引發(fā)大量的橫裂紋，鋼的高溫力學(xué)性能惡化，P、S元素偏析，二冷過(guò)程中鑄坯表面溫度分布不均，溫度梯度的存在導(dǎo)致鑄坯表面應(yīng)力集中等因素均是造成鑄坯表面裂紋的重要原因。

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