第３４卷第３期 ２０１２年６月 ’ ・． ． 山 东 冶 金 Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ ２０１２ ‘‘・ ． 、 ． ． “・． ・． ．－ ；试验研究：ｌｉ ・ ｔ ・．，， ・，， ，＿．．， ，－．．．・ ，■ 船板表面花斑成因分析及改进措施 王杰，李延芝 （济钢集团有限公司中厚板厂，山东济南２５０１０１） 摘要：为查找花斑缺陷形成机理，对带有典型花斑的钢板取样，对表面花斑部位进行光谱分析和扫描电镜分析，发现钢板 表面富集Ｎｉ、ｃｕ、Ａｓ、ｓｂ、ｓｉ等元素，同时富集Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ等保护渣成分，上述元素的富集形成的除鳞难以去除的复合氧化 铁皮是导致船板表面产生花斑的主要因素。通过减少钢中有害元素，提高钢质洁净度，降低钢中ｓｉ含量等措施，使船板表 面花斑问题得到明显改善。 关键词：船板；表面花斑；元素富集；浅层压入式氧化铁皮；嵌入式氧化铁皮 中图分类号：ＴＧ１４２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—４６２０（２０１２）０３—００３７—０３ １ 前言 板，在花斑处进行取样，钢种为ＡＨ３６，厚度２０ ｍｍ。 为防止试样被氧化或污染，将花斑及氧化铁皮部位 用透明胶带封住，然后采用线切割方式制成小样， 分别进行光谱分析和扫描电镜分析。 由于用户对钢板表面质量的要求越来越高，特 别是船板表面缺陷的质量异议数量激增，其中较为 突出的问题是船板表面花斑缺陷。由于花斑缺陷 分布面积普遍较大，需手工打磨后才能使用，无疑 增加了人工成本和制造周期。如果局部打磨过度， 将造成整板报废。 由于对花斑的本质及其形成原因认识不深人， 导致这一缺陷始终没有得到有效解决，长期以来困 扰着钢厂和用户。本研究通过现场取样检测，对花 斑缺陷分别进行光谱分析、扫描电镜分析，结合实 验室分析结果和现场试验，查找花斑缺陷形成机 理，进而提出改进措施。 图１ 船板表面的典型花斑缺陷 ３检验分析 ３．１ 光谱分析 ２试样制备及检验方法 选取带有典型花斑缺陷（见图１）的热轧成品船 用直读光谱仪对花斑试样进行光谱分析，使用 标准ＧＢ／Ｔ ４３３６—２００２，分析结果见表１。 表１ 花斑试样光谱分析结果％ 从化学成分看：钢板表面花斑部位含有Ａｓ、ｓｂ、 了Ｆｅ、０元素外，还富集Ｎｉ、Ａｓ、Ｃｕ、Ｇｅ等元素，其中 Ｎｉ富集点含量达６２．２６％，Ｃｕ富集点含量达１６．０７％， Ｎｉ等元素，特别是Ｎｉ含量达到０．０９％（船板不加 Ｎｉ），另外ｓｉ含量也较高，达到０．４１％，在标准上限。 ３．２电镜分析结果 Ａｓ富集点含量达５．９５％，上述元素富集处与花斑缺 陷位置对应。对试样２基体、氧化层与基体交界处、 外层颗粒状物质分别进行了能谱分析，基体成分由 ９８．３３％的Ｆｅ、１．２０％的Ｍｎ及０．４７％的ｓｉ组成（谱图 ５），交界处成分Ｎｉ达到１８．０４％、Ｃｕ ４．４８％、Ｓｉ ３．０１％ ３．２．１花斑形貌及图谱分析 试样１、试样２花斑扫描电镜形貌见图２，能谱 分析结果见表２。 从试样１电镜分析结果可以看出，谱图１处除 收稿日期：２０１１－１０—２７ （谱图１），谱图４处Ｎｉ达到２９．７４％。 从电镜形貌及图谱分析结果看，表面花斑处钢 板基体与氧化层之间富集Ｎｊ、Ａｓ、ｃｕ、Ｇｅ等元素，其 中Ｎｉ最高点达６２．２６％，Ｃｕ最高点达１６．０７％、Ａｓ最高 点达５．９５％。 ３７ 作者简介：王杰，男，１９８０年生，２００５年毕业于东北大学材料科学与 工程专业。现为济钢中厚板厂生产技术科副科长，工程师，从事轧 钢工艺技术工作。 王杰等 船板表面花斑成因分析及改进措施 ２０１２年第３期 加剧，铁皮黏性增大，除鳞困难。Ｎｉ含量特别高的 钢种（如９Ｎｉ钢）为确保除鳞，需要加热前在坯料表 面涂上防护层，也说明这个问题。而Ａｓ、Ｓｂ、ｃｕ、Ｇｅ 等均为低熔点元素（Ａｓ熔点仅有６１５℃，Ｓｂ熔点 ６３０．７４℃），钢坯加热后，这些元素会像“胶水”一样 与氧化铁皮包裹在一起被压入，高压水难以除掉， 钢板较深的位置，形成嵌入式的氧化铁皮 。若连 铸坯表面粘附保护渣颗粒，经除鳞未除完全后，残 留的保护渣与新生的一次氧化铁皮包覆到一起，在 粗轧过程中被压人到钢板较浅的位置，形成浅层压 入式的氧化铁皮。虽然这种浅层压人式氧化铁皮 压人钢板的深度不大，但由于其数量较多，易于形 最终在钢板表面呈现出花斑形态。 ３）钢板表面富集Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ等保护渣成分。 由电镜分析也可以看出，填充在花斑缺陷处的物质 成，因此对钢板的表面质量造成很大的危害，最终 形成压入式花斑缺陷。 ４）通过提高铁水预处理能力，降低钢中Ｎｉ、Ａｓ、 ｃｕ、Ｇｅ、ｓｂ等残余元素含量，提高钢质纯净度，避免 保护渣成分富集钢坯表面，适当降低钢中ｓｉ含量等 措施，船板表面花斑问题得到明显改善。 参考文献： ［１］ 左军，常军，刘勇，等．热轧钢板红锈氧化铁皮形成机制及改进 措施［Ｊ］．钢铁，２０１０，４５（１０）：８４—８７． Ｅ２］ 孙彬，刘振宇，王国栋．热轧钢板典型压人式氧化铁皮的分类 及其形成机理［Ｊ］．东北大学学报（自然科学版），２０１０，３１ （１０）：１ ４１８—１ ４２０． 是由保护渣和氧化铁皮的混合物组成，钢板轧制过 程中，轧碎的氧化铁皮缝隙间由少量的像胶水一样 的保护渣粘在一起，未发生分离。由于在高温条件 下，氧化铁皮具有一定的塑性，保护渣的硬度很大， 在高温下几乎不发生变形，所以由保护渣和氧化铁 皮组成的混合物压入到钢板表面，深度较浅。在钢 坯再加热过程中，粘附在钢坯表面的保护渣与炉生 氧化铁皮粘合在一起。粗除鳞后，残留的相互粘合 的保护渣与炉生氧化铁皮在粗轧过程中被压入到 Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｏｔｓ ｏｆ Ｓｈｉｐ Ｓｔｅｅｌ Ｐｌａｔｅ ＷＡＮＧ Ｊｉｅ．ＬＩ Ｙａｎ—ｚｈｉ （Ｔｈｅ Ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ Ｈｅａｖｙ Ｐｌａｔｅ Ｐｌａｎｔ ｏｆＪｉｎａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｌｆｅｃｋ ｄｅｆｅｃｔｓ，ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｗｉｔｈ ｔｙｐｉｃａｌ ｌｆｅｃｋ ｄｅｆｅｃｔｓ ｗａｓ ｓａｍｐｌｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ＳＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｅｃｋ ｓｉｔｅ ｗｅｒｅ ｍａｄｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｒｉｃｈｅｄ Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｓｉ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｍｏｕｌｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ ａｎｄ Ｃａ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｃａｌｅｓ ｔｈａｔ ｆｏｒｍ ｂｙ ｔｈｅ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｗａｓ ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｔｏ ｒｅｍｏｖｅ ｂｙ ｄｅｓｅａｌｉｎｇ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｌｅａｄ ｔｏ ｆｏｒｍｉｎｇ ｌｅｃｋｓｆ ｉｎ ｓｈｉｐ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｂｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｈａｒｍｆｕｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｔｅｅｌ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ，ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｉ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｓｈｉｐ ｐｌａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｆｅｃｋ ｄｅｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ｍａｒｋｅｄｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ；ｓｕｒｆａｃｅ ｆｌｅｃｋｓ；ｅｌｅｍｅｎｔ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ；ｓｕｐｅｒｆｉｃｉｌ ｌａａｙｅｒ ｓｃａｌｅ；ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｃａｌｅ 山东金属学会理化检验学术交流会召开 山东金属学会理化检验学术交流会于２０１２年５月 料分析方法标准制修订动态和问题讨论》的专题报告。 会议决定，学委会要紧密结合山东冶金发展的新形 １７～１９日在山东济南召开。来自全省的会员代表、有关 领导等７３人参加了会议。山东金属学会秘书长袁立宝、 势，在管理水平、技术能力上不断提高，加强各单位实验 室间的交流与合作，在学会内部检测方法或标准的共同 山东金属学会理化检验学委会主任委员王兴强参加会 员并讲话。会议邀请国内著名冶金分析方面的专家曹 宏燕教授作了《冶金分析中常见的误差因素》、《冶金材 研究和起草方面有所突破，为山东冶金行业的发展和繁 荣贡献学委会的一份力量。 （郭寿鹏） 山东金属学会能源学委会召开节约能源资源学术交流会 全省冶金节约能源资源学术交流会于２０１２年６月 和２０１１年能源管理工作情况，提出了节能减排工作存 在的困难和问题、山东省冶金工业节能工作重点和今后 １２～１４日在青岛召开，参加会议的有各单位分管能源工 作负责人、能源管理部门负责人、负责能源管理工作 的相关人员、山东金属学会能源学委会委员及论文作 者代表。 节能工作思路，对如何促进节能工作深入发展提出了具 体意见。莱钢、济钢、青钢进行了节能工作经验介绍，山 东慧敏科技有限公司对其节能产品做了专题报告。会 议还对收到的论文进行了评选，共评选出优秀论文一等 山东金属学会秘书长袁立宝到会并讲话，对能源学 委会的工作给予充分肯定，对各单位在节约能源资源方 面取得的成绩表示祝贺。山东金属学会能源学委会主 任委员金庆珍通报了山东省冶金工业２０１１年度的情况 奖４２篇、二等奖３３篇、三等奖３４篇。会议取得良好成 效，达到了预期目的。 （山东金属学会能源学委会） ３９
