板带钢质量缺陷特征与控制

1 绪论 1

2 检测手段及分析原理 3

2.1 超声波清洗器 3

2.1.1 超声波设备概述 3

2.1.2 超声波清洗设备构成 4

2.1.3 超声波清洗机的主要参数 4

2.1.4 超声波清洗特点 5

2.1.5 超声波清洗中应注意的几个问题 6

2.2 光学显微镜 7

2.2.1 普通光学显微镜 8

2.2.2 显微镜的使用方法 12

2.2.3 使用显微镜应注意的事项 13

2.2.4 显微镜的保养与维护 13

2.3 扫描电子显微镜 14

2.3.1 扫描电镜的基本结构和原理 14

2.3.2 扫描电镜样品要求与制备 17

2.3.3 扫描电子显微镜的操作 19

2.4 X射线能谱分析 28

2.4.1 实验原理 28

2.4.2 试样的制备 30

2.4.3 实验参数的选择 31

2.4.4 实验步骤 32

2.4.5 应用实例 34

3 边裂缺陷 38

3.1 试验材料及方法 40

3.2 由夹杂引起的边裂 40

3.2.1 夹杂物的类型 40

3.2.2 钢中夹杂物的来源及成因 41

3.2.3 典型实例检测及原因分析 42

3.2.4 整改措施 44

3.3 由聚集气泡引起的边裂 44

3.3.1 典型实例检测及原因分析 44

3.3.2 气泡来源及形成机理 45

3.3.3 整改措施 46

3.4 因横向冷却的不均而引起的边裂 47

3.4.1 典型实例检测 47

3.4.2 原因分析 47

3.4.3 整改措施 48

3.5 由钢板边部脱碳严重而引起的边裂 48

3.5.1 典型实例检测 48

3.5.2 原因分析 50

3.5.3 整改措施 51

3.6 由轧制工序引起的边裂 51

3.6.1 冷轧板带生产概述 51

3.6.2 冷轧工序引起边裂缺陷的典型实例检测及分析 53

3.6.3 冷轧工序引起边裂缺陷的整改措施 55

3.6.4 热轧板带生产概述 55

3.6.5 热轧工序引起边裂缺陷的典型事例及分析 56

3.6.6 热轧工序引起边裂缺陷的整改措施 58

3.7 铸坯本身存在较多的角横裂引起的边裂 58

3.7.1 铸坯角横裂形成机理 58

3.7.2 典型实例检测 60

3.7.3 角横裂引起的边裂缺陷形成机理 62

3.7.4 整改措施 63

4 起皮缺陷 64

4.1 试验材料及方法 65

4.2 由夹杂物聚集引起的起皮 66

4.2.1 典型实例检测 66

4.2.2 原因分析 67

4.2.3 整改措施 67

4.3 由氧化通道引起的起皮 67

4.3.1 典型实例检测及分析 67

4.3.2 整改措施 69

4.4 由皮下气泡引起的起皮 69

4.4.1 皮下气泡来源 69

4.4.2 外来气泡行为特征 70

4.4.3 典型实例检测及原因分析 70

4.4.4 整改措施 71

4.5 由氧化铁皮压入引起的起皮 72

4.5.1 典型实例检测 72

4.5.2 氧化铁皮压入的原因 73

4.5.3 整改措施 74

5 结疤缺陷 75

5.1 试验材料及方法 75

5.2 铸坯切割时返渣积瘤压入所致的结疤 76

5.2.1 典型实例检测 76

5.2.2 原因分析 78

5.2.3 整改措施 79

5.3 转炉碱性渣所致的结疤 79

5.3.1 终期转炉钢渣成分控制 79

5.3.2 典型实例检测 81

5.3.3 原因分析 82

5.3.4 整改措施 82

5.4 缩孔引起结疤 83

5.4.1 缩孔（松）简介 83

5.4.2 典型实例检测及原因分析 84

5.4.3 整改措施 85

5.5 精炼渣引起结疤 86

5.5.1 精炼渣分类及特点 86

5.5.2 精炼渣的主要成分与作用 87

5.5.3 典型实例检测及原因分析 88

5.5.4 整改措施 89

5.6 轧制工艺引起结疤 89

5.6.1 典型实例检测 89

5.6.2 原因分析 91

5.6.3 整改措施 91

6 氧化铁皮压入缺陷 92

6.1 氧化铁皮产生来源 92

6.2 氧化铁皮的类型及形成机理 92

6.3 实验材料及方法 94

6.4 一次氧化铁皮的形貌及产生原因分析 94

6.4.1 典型实例检测 94

6.4.2 原因分析 96

6.4.3 整改措施 96

6.5 二次氧化铁皮的缺陷形貌及产生原因分析 97

6.5.1 典型实例检测 97

6.5.2 原因分析 98

6.5.3 整改措施 99

6.6 三次氧化铁皮的缺陷形貌及产生原因分析 99

6.6.1 典型实例检测 99

6.6.2 原因分析 100

6.6.3 整改措施 101

6.7 红色氧化铁皮缺陷形貌及产生原因分析 101

6.7.1 典型实例检测 101

6.7.2 原因分析 102

6.7.3 整改措施 103

7 孔洞缺陷 104

7.1 试验材料及方法 104

7.2 孔洞缺陷类型及研究现状 104

7.3 夹杂引起的孔洞缺陷 106

7.3.1 夹杂物影响钢板质量的作用机理 107

7.3.2 夹杂物的数量、尺寸及分布对轴承钢质量的影响 107

7.3.3 含Ti元素夹杂引起的孔洞缺陷 108

7.3.4 复合夹杂引起的孔洞缺陷 111

7.3.5 Al2O3夹杂引起的孔洞缺陷 112

7.3.6 夹杂引起孔洞缺陷的整改措施 114

7.4 异物压入引起的孔洞缺陷 114

7.4.1 异物压入引起的“坑状”孔洞缺陷 115

7.4.2 异物压入引起的“疤状”孔洞缺陷 115

7.4.3 异物压入引起孔洞缺陷的整改措施 116

7.5 轧辊异常引起的孔洞缺陷 117

7.5.1 轧辊异常现象 117

7.5.2 典型实例检测及原因分析 117

7.5.3 整改措施 118

8 线状缺陷 119

8.1 试验材料及方法 120

8.2 气泡引起的线状缺陷 120

8.2.1 典型实例检测 120

8.2.2 原因分析 121

8.2.3 整改措施 121

8.3 划伤引起的线状缺陷 121

8.3.1 热轧划伤在冷轧过程中引起的线状缺陷 121

8.3.2 冷擦伤引起的线状缺陷 123

8.4 夹杂引起的线状缺陷 125

8.4.1 典型实例检测 125

8.4.2 原因分析 126

8.4.3 整改措施 126

8.5 氧化铁皮压入引起的线状缺陷 127

8.5.1 典型实例检测及原因分析 127

8.5.2 整改措施 128

9 分层缺陷 129

9.1 试验材料及方法 129

9.2 钢板分层缺陷及形成原因 129

9.2.1 连铸坯的初始缺陷 130

9.2.2 夹杂物的影响 132

9.3 带状组织引起的分层缺陷 133

9.3.1 典型实例检测 133

9.3.2 原因分析 133

9.3.3 整改措施 133

9.4 保护渣引起的分层缺陷 134

9.4.1 典型实例检测 134

9.4.2 原因分析 135

9.4.3 整改措施 135

9.5 硫化物引起的分层缺陷 135

9.5.1 典型实例检测 135

9.5.2 原因分析 136

9.5.3 整改措施 136

9.6 异常组织引起的分层缺陷 136

9.6.1 典型实例检测 136

9.6.2 原因分析 137

9.6.3 整改措施 138

9.7 折叠引起的分层缺陷 138

9.7.1 折叠缺陷的定义 138

9.7.2 折叠缺陷形式 138

9.7.3 典型实例检测及原因分析 140

9.7.4 整改措施 141

10 焊管冷弯开裂缺陷 142

10.1 试验材料及方法 142

10.2 焊管简介 142

10.2.1 无缝焊管原始材料的生产 142

10.2.2 直缝埋弧焊接钢管 143

10.2.3 螺旋焊管 144

10.3 非金属夹杂引起的焊管冷弯开裂缺陷 145

10.3.1 非金属夹杂概述 145

10.3.2 非金属夹杂的评定 145

10.3.3 硅酸盐类夹杂引起的焊管冷弯开裂缺陷 146

10.3.4 硫化物引起的焊管冷弯开裂缺陷 147

10.4 锆系耐材脱落引起的焊管冷弯开裂缺陷 149

10.4.1 铝碳-锆碳复合浸入式水口 149

10.4.2 铝碳-锆碳复合浸入式水口损毁机理 150

10.4.3 二氧化锆的物理性质 150

10.4.4 二氧化锆的晶型稳定 151

10.4.5 典型实例检测及原因分析 152

10.4.6 整改措施 153

10.5 加工硬化程度过高引起的焊管冷弯开裂缺陷 153

10.5.1 加工硬化及加工硬化曲线 153

10.5.2 加工硬化机理 155

10.5.3 典型实例检测及原因分析 159

11 冷轧镀锌板典型缺陷 161

1 1.1 试验材料及方法 161

11.2 表面漏镀缺陷 162

11.2.1 典型实例检测 162

11.2.2 原因分析 163

11.2.3 整改措施 163

11.3 黑点缺陷 163

11.3.1 典型实例检测 163

11.3.2 原因分析 164

11.3.3 整改措施 165

11.4 线状缺陷 165

11.4.1 典型实例检测 165

11.4.2 原因分析 166

11.4.3 整改措施 166

11.5 孔洞缺陷 166

11.5.1 典型实例检测 166

1 1.5.2 原因分析 167

11.5.3 整改措施 167

12 40Mn链片断裂 168

12.1 试验材料及方法 168

12.2 非金属夹杂物引起的链片断裂 169

12.2.1 典型实例检测及原因分析 169

12.2.2 整改措施 170

12.3 带状组织引起的链片断裂 171

12.3.1 典型实例检测及原因分析 171

12.3.2 整改措施 172

12.4 C、Mn元素含量偏低引起的链片断裂 173

12.4.1 典型实例检测及原因分析 173

12.4.2 整改措施 173

12.5 淬火加热时表面脱碳引起的链片断裂 173

12.5.1 典型实例检测及原因分析 174

12.5.2 整改措施 174

12.6 淬火冷却速度不足引起的链片断裂 174

12.6.1 典型实例检测及原因分析 174

12.6.2 整改措施 175

13 硫化物夹杂及成分偏析对610L钢冷弯开裂的影响 176

13.1 试验材料及方法 176

13.2 钢中硫化物 177

13.2.1 钢中硫化物的分类 177

13.2.2 钢中硫化物的形成原因 178

13.3 偏析缺陷 179

13.3.1 偏析缺陷的概念 179

13.3.2 偏析缺陷的分类及形成原因 179

13.4 610L钢组织中的成分偏析 180

13.4.1 典型实例检测及原因分析 180

13.4.2 610L钢成分偏析的整改措施 181

13.5 610L钢断口硫化物分析 182

13.5.1 典型实例检测及原因分析 182

13.5.2 针对硫化物夹杂的整改措施 183

13.6 结论 184

14 冶金锯片用65Mn钢球化退火后矫直断裂 185

14.1 试验材料与方法 185

14.2 脆断形貌与组织 186

14.3 脆断断口及产生机理 187

14.4 热轧板粗大渗碳体片层产生机理 189

14.5 偏析原因与改进措施 191

14.6 结论 192

15 冶金锯片用65Mn热轧窄带钢硬度不均 193

15.1 试验材料及方法 193

15.2 化学成分不均对硬度的影响 194

15.3 珠光体片层间距对硬度的影响 195

15.4 带状组织对硬度的影响 196

15.5 脱碳层对硬度的影响 197

15.6 结论 198

16 冶金锯片用65Mn钢珠光体组织与性能的窄范围控制 199

16.1 试验材料及方法 199

16.2 终轧温度对组织和力学性能影响 200

16.3 终轧后冷速对组织和力学性能影响 201

16.4 卷取后冷速对组织和力学性能影响 203

16.5 结论 204

参考文献 205