《不锈钢热轧钢板和钢带》，gb/t4237-2009《不锈钢热轧钢板和钢带》

201不锈钢是一种铬锰镍氮不锈钢，具有优异的耐腐蚀性和机械性能，是市场上最常用的奥氏体不锈钢之一，非常适合装饰管道，广泛应用于厨房用具、餐具、餐具等家电、食品、机械、电脑配件、容器等。但在制造过程中经常出现钢带表面剥落等缺陷，影响产品外观，引起客户投诉，损害产品质量。公司品牌声誉.影响.

某不锈钢厂在生产201奥氏体不锈钢热轧钢带时，经过固溶退火和酸洗后，钢带表面沿轧制方向连续出现峰状缺陷（图1）。集中在带钢边缘，在50150mm范围内，缺陷深度在0.2mm以下，缺陷长度在300mm以下，出现频率高，发生率高。目前带钢的劣化程度较低。高达10%的缺陷是由“人字形”缺陷引起的，这对产品表面质量和客户体验产生重大影响。因此，在我不锈钢厂201不锈钢的制造过程中，从根源上抑制缺陷的发生，如何减少钢带的劣化，是一个紧迫的问题。

我公司不锈钢厂201奥氏体不锈钢的制造工艺流程为：红土镍矿烧结高炉铁水AOD炉冶炼钢水LF炉连铸板坯热轧加热炉粗轧精轧滚动它就变成了。 卷取固溶退火酸洗钢带中201不锈钢化学成分见表1。

1、“山”缺陷的理化分析为了探究“山”缺陷的产生机理，我们利用ZEISS EVO对存在严重“山”缺陷的钢带进行取样分析。采用MA15扫描电镜在不同放大倍数下观察缺陷的微观形貌，并采用OXFORD对缺陷位置的微区进行化学成分分析。层间沟槽内有非致密物质，主要由Fe、Cr、Mn的氧化物组成。

表2示出了缺陷钢带的成分分析结果。缺陷钢带的成分符合成分规格，成分变化的影响被消除。

扫描电镜和能谱分析结果表明，Cr、Mn、Fe的氧化物集中在缺陷位置的局部区域，但这是由于形成了延展性较差的Si、Ca等夹杂物，不锈钢中常见的成分。不含任何元素。检出、 Mg 、 Al ，连铸渣中Na 、 K 等元素成分未检出，带钢“山”缺陷的形成与钢液夹杂物的积累关系不大。为了进一步验证这一结论，在“V”形区域和正常区域检测到了金相夹杂物和氧含量。

在两根无“人字形”缺陷的钢带边缘50~150mm处取样，标记为普通钢带1和普通钢带2。从每个钢带中取出三个样品。从剩下的两条钢带中，在有严重“人字形”缺陷的钢带边缘抽取50150毫米的区域，标记为“人字形”钢带1和“人字形”钢带。 2.每个样品取三个样品。样品在德国卡尔进行处理。使用Zeiss Imager.A2m显微镜拍摄照片并用于夹杂物评价，并使用美国LECO ON736氮氧仪测量样品的氧含量。测试结果如表3所示。

从表3可以看出，201不锈钢普通钢带或角钢带中未观察到A型、D型、DS型夹杂物，B型、C型夹杂物基本处于0.5级。含有少量1.0级，但未见粗大夹杂物，总体夹杂物数量差异较小。普通钢带1和2的平均氧质量分数分别为22.8106和25.9106，“角”钢带1和2的平均氧质量分数为24.4106。 25.910-6。 6、可以看出，普通钢带和“角形”钢带的氧含量基本相同，201钢带“角形”缺陷的发生相关性较低。具有钢水的纯净度。

2、缺陷原因分析与调查从检测的形貌特征和能谱分析来看，缺陷内部未发现大尺寸夹杂物，化学成分符合要求。在201不锈钢连铸板坯的端部，确认在距板坯边缘约80mm的位置处存在约80至100mm宽、1.0至1.5mm深的明显凹部。与带钢“人字形”缺陷的位置一致，凹痕区的振动痕迹密集且不均匀，振动痕迹的深度可达1.2毫米，但凹处的振动痕迹深度可达1.2毫米。板坯中心的平坦面积基本控制在0.40.5mm左右，但从图3(a)可以看出，板坯端部的振痕深度明显比宽边处的振痕深度更深。表面。中央部分很深。图3(b)显示，经过两道次热轧粗轧后，板坯端部振动痕迹较深的凹陷区域出现横向裂纹。在“人字形”缺陷的情况下，板坯深度的振动痕迹被认为与201不锈钢中的“人字形”缺陷以及“山的位置和分布”关系最为密切。因此，推断201不锈钢带材出现“人字形”缺陷的原因是板坯。

为了验证振动疤痕深度与“山状”缺陷之间的相关性，在某不锈钢厂检测了一定时间内板坯端部振动疤痕的深度，并分析了“山状”缺陷的分布情况。等缺陷”进行了调查。轧制板坯后追踪“V 形”缺陷。结果如图所示。如图4所示。

图4 振动伤痕深度与带钢“山”缺陷劣化率的对应关系

图4结果表明，振动疤痕深度与板坯中“人字形”缺陷之间存在较强的正相关性，并且随着振动疤痕深度的增加，“人字形”缺陷的退化率也随之增加。当振动疤痕深度达到0.9 mm时，大于1.10 mm带钢“山”缺陷的退化率显着增加。因此，要抑制热轧不锈钢带“山”缺陷的产生，必须严格控制板坯振动痕的深度和均匀性。

3、通过对产生机理的分析和研究，发现振痕底部晶粒比顶部晶粒粗大，成分偏析也比其他区域严重。偏析越严重，皮下裂纹产生的趋势就越大。板坯热轧过程中，板坯端面振动痕迹根部偏析严重的区域容易产生应力集中，当该应力超过材料极限时，沿板方向产生横向裂纹。振痕和裂纹处的母材暴露在大气中，在高温下迅速氧化，产生铁、铬、锰的氧化产物，当反复轧制时，裂纹开口不断扩大、拉伸，最终形成折叠。形成“V 形”缺陷。

4、防治措施4.1减少板坯振痕深度影响振痕深度的因素很多，如材质、负滑时间、保护渣等，但负滑时间影响最为明显。影响。振动疤痕的深度。随着滑动时间的减少，板坯上振动疤痕的深度也会减小。模具型粉主要通过其粘度影响振动疤痕的深度。振动疤痕的深度会随着相对粘度的增加而减小。但随着结晶器保护渣粘度的增大，结晶器保护渣粘度增大，消耗量减少，板坯润滑变差，易造成钢材开裂等制造事故。

4.2连铸振动参数优化连铸振痕主要发生在负滑移期，负滑移期是指结晶器从最高位置向下运动，结晶器向下运动的速度大于浇铸速度。该状态的持续时间也较长，成为负滑移时间tN，通过缩短负滑移时间，可以降低振动痕迹出现的概率，并且可以有效地控制板坯振动痕迹的形状。负滑差时间由以下等式[3]表示。

分析表明，可以通过减小结晶器振动幅度、提高拉速来减小负滑移时间。随着结晶器振动频率的增大，负滑移时间先增大后迅速减小。转折点与结晶器的振幅有关。结晶器的振幅越高，转折点出现越早[4]。因此，提高结晶器振动频率，减小结晶器振幅，可以减少负滑移时间，从而减小板坯中振痕的深度。

4.3 保护渣优化保护渣的物理和化学性质通过影响结晶器弯液面的导热系数来影响板坯中振动痕迹的深度[5]。弯液面位置的导热系数越高，振动痕迹越深，导热系数越低，振动痕迹越浅。结晶器保护渣的理化性能中，粘度对振痕深度影响最大，结晶器保护渣粘度越高，消耗量越低，结晶器保护渣弯液面区域的热交换也越小。这一点在众多的工业实验中也得到了验证。因此，为了减少铸坯上振动痕迹的深度，可以提高结晶器保护渣的粘度。但由于粘度增加，保护渣消耗量会降低，板坯润滑效果降低，更容易造成坯壳粘连和漏钢事故。因此，结晶器保护粉的粘度应在满足现场生产需要的前提下适当增大，不宜增大过多。不锈钢轧机保护段塞调整优化参数如表4所示。

4.4 减小板坯边缘凹陷的深度从前面的分析可以看出，板坯边缘凹陷区域的振痕深度较中心平坦区域更深。据研究[6]，板坯边缘压痕主要受结晶器锥度和结晶器冷却的影响。受强度影响，模具锥度与模具边缘压痕成反比。在大锥度的模具中，板坯边缘处的凹口深度比较浅，当模具冷却得越强烈时，板坯边缘的收缩就越强，凹口就越深。因此，为了减小板坯端部凹陷的深度，需要采用高锥度结晶器和弱冷结晶器的制造工艺。结合振动迹深度参数之间的对应关系，不锈钢厂对连铸工艺参数进行了相应的改进，如表5所示。

5、改进措施效果分析通过调整结晶器保护渣、振动频率、振幅、结晶器锥度等连铸关键参数，板坯边缘凹陷明显减少，振动疤痕深度减少，分布情况已经减少了。通过现场检查，板坯边缘凹痕深度基本控制在d0.6mm，80%的振痕深度控制在0.6mm以内（图5），明显低于以前。减少到201不锈钢热轧卷“人字形”缺陷恶化率由最高到最高由10.0%下降到2.6%（图6），缺陷得到明显改善。

图5 改善前后板坯振痕深度

图6 “V”字形缺陷改进前后效果

综上所述，在模具中采用高锥度和弱冷却工艺可以显着减小板坯边缘凹陷的深度。通过适当选择高粘度结晶器渣，提高拉速和结晶器振动频率，减小振动幅度，可有效减少铸坯振动痕深度，降低“人字形”缺陷发生的概率。 6 结论(1) 201不锈钢热轧钢带“山”缺陷微观区域存在明显的台阶槽，氧化物(Al)、Mg、Si、Ca等夹杂物构成元素成分。 (2)201不锈钢带材表面“山峰”缺陷的产生与板坯振痕深度密切相关，通过选择合适的防护粉和优化模具工艺参数，可以消除振痕。减少，深度可以提高。可有效减少带钢的“山”缺陷。参考文献[1] 谭正军，胡楠楠，夏金奎，等，夹杂物对Q195b 拉丝材料断裂行为的影响，金属世界，2022(3):47 [2] 刘霞，振动痕迹与表面质量连铸坯包钢科技， 2000, 26(3):18[3] 程长贵， 邓康， 任忠武. 连铸坯振动疤痕形成机理及控制技术进展. 炼钢， 2000, 16(5)) :55doi: 10.3969 /j .issn.1002-1043.2000.05.014[4]张林涛，邓安源，王恩刚，等，连铸坯表面振痕的形成及影响因素，钢铁，2006，22(4)) :35[5]张洪波，王海志.连铸结晶器振动参数与保护渣理化性能的关系.钢铁，1995,30(11):17doi: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.1995.11.004 [6]孙明山.304不锈钢板坯纵向凹形微裂纹去除研究.重型机械技术，2007(3):35

文章来源——金属世界