某钢铁集团在生产0Cr18Ni9钢盘圆时,有时在其外表面出现一种异常黑带缺陷,黑带宽在1-3mm, 纵向长度较长,甚至整盘都有,黑带可以是一条,或宽窄不等的几条。受某钢铁委托,图木舒克蔡司对提供的一块试样用图木舒克图木舒克蔡司图木舒克扫描电镜EVO18及牛津X-Max 20能谱仪对黑带进行形貌观察及成分分析,分析结果如下:
0Cr18Ni9钢盘圆表面黑带宏观特征
2. 0Cr18Ni9钢棒表面黑带微观特征
图4 黑带附近正常基体区酸蚀后1000倍、2000倍形貌,酸蚀正常
3.0Cr18Ni9钢棒表面表面黑带及正常区成分分析
图5 黑带区X射线能谱图及X射线元素定量分析结果
5.结论
(1)黑带区晶粒酸蚀严重,基体区酸蚀正常,黑带区晶粒大于基体区晶粒;
(2)黑带区Cr为21%,Ni为6%;正产区Cr为17%,Ni为9.6%, Cr减少4%, Ni增加3.6%;黑带区形成Ni的正偏析, Cr的负偏析;
(3)黑带区Ni的正偏析 Cr的负偏析导致黑带区晶粒粗大,晶粒酸蚀严重,晶界深沟对光的慢散射,在其表面呈现黑带特征。
(4)连铸管坯表面存在Ni、 Cr的微区成分偏析是轧制后产生黑带的直接原因。