双辊铸轧不锈钢薄带开裂机制分析.PDFVIP

第 34卷 第 3期 燕山大学学报 VO1．34 No．3 2010年5月 JournalofYanshanUniversity M ay 20l0 文章编号：1007-791X (2010)03-0200-04 双辊铸轧不锈钢薄带开裂机制分析 关小霞，王贤杰，胡宏彦 ，刘 佳，杨庆祥 (燕山大学 材料科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004) 摘 要：采用金相显微镜和扫描 电子显微镜 (SEM)对双辊铸轧 304不锈钢薄带裂纹及组织特征进行了观察， 并结合能谱仪 (EDS)对微区成分和夹杂物进行了分析。结果表明，铸轧薄带上的裂纹在薄带表面凹痕处产生， 并沿柱状晶晶界向内部扩展，终止于柱状晶与心部等轴晶交界处；在柱状晶区内存大量缩孔和夹杂，在铸轧机 械应力和热应力的共同作用下，破坏了材料的连续性；铸轧裂纹断面存在氧化现象，说明铸轧裂纹在铸轧凝固 的高温阶段生成 。 关键词：304不锈钢；双辊铸轧；开裂 中图分类号：TG337．5 文献标识码：A DOI：10．3969~．issn．1007—791X．2010．03．003 0 引言 成分如表 所示。 双辊铸轧不锈钢薄带技术是直接用钢水制成 表 1 304不锈钢的化学成分 (质量分数) 2～5mm厚薄带的工艺过程，可大大简化薄带钢的 生产流程，降低生产成本，并形成低偏析、超细化 的凝固组织，从而使带材具有 良好的性能 。。但 1．2 实验方法 不锈钢经铸轧后，薄带表面会形成宏观的裂纹，从 而降低不锈钢薄带的力学性能，影响其质量 。 1．2．1 304不锈钢薄带的铸轧及实验取样 目前，国内针对此问题 已展开了一些研究，文 双辊铸轧实验工艺流程：电弧炉熔炼钢水一钢 献 [4]对 304不锈钢连铸薄带表面横裂纹成因进 包座架一中间包一布流器一结晶辊熔池一弧形出 行了研究，文献 [5-6]对薄带连铸 304不锈钢凝固 带装置一带钢检测系统一活套一夹送辊一 (热轧 过程中生成的夹杂物进行了观察，文献 [7]用激 机)一控冷系统一飞剪一卷曲机。本实验结晶辊为 光共焦扫描显微镜对薄带连铸不锈钢碳化物析出 铜辊，从结晶辊铸轧出的薄带钢厚度为 2．0mm， 及溶解过程进行 了的原位观察，文献 [8】研究了 未经轧制变形，经层流冷却后进入卷曲机。 双辊连铸不锈钢薄带内部质量缺陷问题。本文采用 对存在裂纹的薄带，利用电火花切割在裂纹处 金相显微镜和扫描电子显微镜 (SEM)，并结合能 进行取样，以进行后续实验分析和裂纹形貌观察。 谱仪 (EDS)对铸轧开裂方式和夹杂物的类型进行 了研究，阐明其裂纹生成机理，为提高双辊铸轧不 1．2．2 金相显微组织及裂纹形貌分析 锈钢薄带抗开裂性能奠定基础。 304不锈钢试样经磨削、抛光好之后，用王水 腐蚀约 2min，用清水冲洗，再用酒精清洗并吹干， 1 实验材料及实验方法 最后在带有 CCD 图像采集系统的XJG-05金相显 1．1 实验材料 微镜上进行图像采集。 实验用材料为AISI304奥氏体不锈钢，其化学 对薄带中存在裂纹部位进行取样，分别对上表 收稿