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410S不锈钢带表面“砂金”缺陷成因及机理分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-11  浏览次数:27 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网刊登:扩散焊作为一种固相焊接方法,适用于异种材料的精密连接。然而,纯钛或钛合金与不锈钢直接扩散焊时,焊接接

  中华不锈钢网刊登:扩散焊作为一种固相焊接方法,适用于异种材料的精密连接。然而,纯钛或钛合金与不锈钢直接扩散焊时,焊接接头容易析出g相,FeTO氧化物,以及TFeTFe.等金属间化合物,从而使接头发生脆性断裂,严重时将无法形成焊接接头。因此,大量研究集中在这些化合物相组成的识别、分布与控制,以及对接头性能的影响上12~7.对于钛或钛合金与不锈钢块体材料的扩散焊,可采用添加NiCuY等中间过渡层的方法,以阻止两侧元素的直接扩散,从而避免接头脆性化合物的形成。当然,中间过渡层的添加,还有助于缓和异种金属焊接时产生的热膨胀失配,从而减小焊接接头的热应力。钛合金板与不锈钢网的焊接也可以采用添加Ni作为中间过渡层。所以从剪切强度上看,825°C~850°C是比较理想的焊接温度。
  
  从以上分析还可以看出,在试验条件下,由于中间化合物与碳化物等脆性相的析出现象不突出,所以影响接头强度的主要因素是焊接温度。焊接温度提高后,被焊接材料的屈服强度降低,从而使界面接触良好,最终导致了焊接结合率的提高。
  
  含碳量偏高带来的实际后果就是使得带钢敏化鼻尖时间进一步缩短,热轧带钢在轧后冷却途中更容易遭到敏化,且析出的碳化物随含碳量偏高而增多,加剧晶界贫Cr程度。为民用不锈钢制品行业提供冷轧窄带成品料的下游改轧企业,为降低成本、追求利润最大化,采用不退火直接酸洗冷轧410S的生产工艺,故热轧带钢一旦敏化,酸洗前因缺乏退火工序而无法消除敏化,集中析出的碳化物无法扩散,基体中的Cr役有足够的条件向晶界扩散使晶界贫Cr区程度降低或消失,从而导致带钢在酸洗过程中产生/晶间腐蚀“。热轧带钢内集中析出的碳化物在冷轧后短暂的光亮退火途中是无法充分扩散的,以致最终冷轧光亮退火成品样板中存在了大量集中成串的碳化物(如,5所示),这些集串碳化物的存在从侧面说明了该样板酸洗前贫Cr区的存在及酸洗途中/晶间腐蚀”发生的极大敏感性。产生“晶间腐蚀”后的酸洗带钢经冷轧光亮退火后,在成品带钢表面贴上运输保护膜,揭下保护膜后带钢表面就出现了闪闪发亮的/砂金“缺陷表象。
  
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  在生产实践中还发现,带钢头尾部出现表面铬,且因冷却速度较快,带钢头尾部基体中的Cr没有足够的条件向晶界扩散,无法消除贫铬区,酸洗途中更易发生1‘晶间腐蚀“;而钢卷中间部位的冷却速率较慢,以致尽管在冷却途中发生碳、氮化物析出而引起敏化,但能使Cr有足够长的时间扩散至晶界区,因而可以消除Cr的局部贫乏现象,所以酸洗途中不至于发生/晶间腐蚀”。
  
  3生产控制措施由于晶界碳化铬沉淀引起的贫铬是铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢晶间腐蚀的主要原因,而其他的一些看法也主要与碳化物在晶界的沉淀有关。因此,铁素体不锈钢在工业生产中控制晶间腐蚀上行之有效的措施主要集中于以下方面:降低C、N含量到很低的水平,尤其是含碳量一定要低于设计值上限;800°C短时间回火;尽量控制热轧带钢在轧后的冷却速度,尤其是在400~920°C区间尽量控制带钢缓慢冷却,消除带钢在轧后冷却途中敏化的可能性,为不退火直接冷轧创造条件。
  
  4结语从大生产的角度讲,改变钢种成分设计降低C、N含量到很低的水平不很现实,毕竟钢种的成分设计是以满足材质的性能和使用要求为前提,从当前看将生产中板坯含碳量严格控制在设计成分上限以下是必须的;将热轧带钢在700~ 800°C短时间回火对于消除410S发生晶间腐蚀的敏感性确实是一个行之有效的技术措施,但局限于不锈钢分公司现状,热轧带钢无法退火,而下游改轧企业又采用不退火直接冷轧生产工艺,故该方法也难以实现;至于加入足够的Ti固定钢中的C和N,是409L钢种设计中采用的工艺措施,在410S中采用该方法将导致生产成本的增加以及与409L钢种的冲突。因此,相对而言,控制热轧带钢在轧后的冷却速度从而减轻或消除410S发生晶间腐蚀的敏感性是比较合适可行的技术措施。
  
  我们可以通过提高热轧带钢卷取温度、关闭层流冷却、给卷取后的热轧卷增加保温石棉罩,或者在钢卷库堆放冷却时在其上堆放热碳钢卷等等措施却过程中的冷却速率要远远大于中间部位 。
  
  以上AGC系统的优缺点,就决定了流量AGC是最优先投入的AGG当f机架流量AGC投入条件不满足时,1厚度计AGC或f监控AGC投入(二者不能同时投入),当1流量AGC条件满足后,1流量AGC投入,f厚度计AGC和f监控AGC退出。所以在整个轧制过程中,低速段,f机架主要是1前馈AGC、fBISRAAGCf厚度计AGC或f监控AGC工作;高速段,f机架主要是4厚控系统调试中的问题二次冷轧AGC系统的精度主要由流量AGC决定,而流量AGC精度主要由测厚仪和测速仪的精度所决定,这就要求测厚仪和测速仪具有很好的稳定性。调试初期,多次出现由于测速仪不稳定引起厚控系统不稳定甚至断带的现象,通过仪表技术人员对测速仪参数的优化和吹扫设备的改进才解决了问题。
  
  在调试初期采用某公司的乳化液,1机架前滑值不稳定,厚控系统偶尔有震荡的现象,开始怀疑厚控系统参数设定有问题,换用其他公司的乳化液后上述问题就不存在了。这说明乳化液参数对厚控系统有较大的影响。
  
  第一次轧制极薄带钢时,发现AGC饱和,轧制力很大且在大范围内波动,即使提高乳化液的浓度也没有明显改变,经与工艺技术人员研究,决定1机架改用小辊径(小于340mm)工作辊轧制,效果很好,不但厚控系统稳定,而且轧制力也下降了。
  
  5结束语厚度控制系统是建立在工艺基础上,厚度控制系统的调整要和工艺条件结合起来才能取得良好的效果。
  
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  随着CPU速度越来越快,现在有些厚度控制比较复杂甚至采用了十几种AGC,笔者认为AGC应该简单实用,多种AGC不一定能提高反而会降低厚度控制精度。宝钢二次冷轧机组虽然只采用了几种AGC但取得了很好的效果。

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