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1、船板表面花斑成因分析及改進(jìn)措施時(shí)義祥王杰李延芝（濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司中厚板廠，山東濟(jì)南250101）摘要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)，對(duì)表面花斑部位進(jìn)行光譜分析和掃描電鏡分析，發(fā)現(xiàn)鋼板表面富集Ni、Cu、As、Sb、Si等元素，同時(shí)富集Na、Mg、K、Ca等保護(hù)渣成份，上述元素的富集是導(dǎo)致船板表面產(chǎn)生花斑的主要因素。通過(guò)減少鋼中有害元素，提高鋼質(zhì)純凈度，降低鋼中Si含量等措施，使船板表面花斑問(wèn)題得到明顯改善。關(guān)鍵詞表面花斑；元素富集；成因分析；改進(jìn)引言金融危機(jī)以來(lái)，用戶對(duì)鋼板表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，特別是船板表面缺陷的質(zhì)量異議數(shù)量激增，其中較為突出的問(wèn)題是船板表面花斑缺陷。由于花斑缺陷分布面積普遍較大，
2、需手工打磨后才能使用，無(wú)疑增加了人工成本和制造周期，如果局部打磨深度超深，將造成整張鋼板報(bào)廢，許多船廠以此為由紛紛提出索賠或換貨，使鋼廠蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于對(duì)花斑的本質(zhì)及其形成原因認(rèn)識(shí)不深入，導(dǎo)致這一缺陷始終沒(méi)有得到有效解決，長(zhǎng)期以來(lái)困擾著鋼廠和用戶。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)，對(duì)花斑缺陷分別進(jìn)行光譜分析、掃描電鏡分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，查找花斑缺陷形成的機(jī)理，并進(jìn)而提出改進(jìn)措施。1、試樣制備及檢驗(yàn)方法試樣取自出現(xiàn)花斑缺陷的熱軋成品鋼板，鋼種AH36，厚度20mm，為了防止被氧化或污染,對(duì)花斑及氧化鐵皮部位用透明膠帶封住，然后采用線切割方式制成小樣，分別進(jìn)行光譜分析和掃描電鏡分
3、析。圖1：典型花斑缺陷3、檢驗(yàn)結(jié)果3.1光譜分析結(jié)果采集船板花斑試樣，光譜分析結(jié)果如表1示。表1：光譜分析結(jié)果檢驗(yàn)鋼種/規(guī)格：AH36/20mm使用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T4336-2002溫度：23℃濕度：30%使用設(shè)備：直讀光譜儀樣品名稱委托編號(hào)分析元素及含量（%）CSiMnPSAlVTiNbAs船板10.120.411.350.0180.0040.0310.0070.0130.0170.006船板20.150.411.370.0190.0050.0300.0070.0130.0170.006船板30.140.411.360.0190.0050.0290.0070.0130.0170.006S
4、bNi船板10.00070.09船板20.00090.09船板30.00090.09從化學(xué)成分看：鋼板表面花斑部位含有砷（As）、銻（Sb）、鎳（Ni）等元素，特別是鎳含量達(dá)到0.09%以上（船板不加Ni），另外Si含量也較高，達(dá)到0.41%，在標(biāo)準(zhǔn)上限。3.2電鏡分析結(jié)果3.2.1斷口形貌及圖譜分析交界處基體表面氧化層圖在狀態(tài)OSiCaMnFeNiCuGeAs總的譜圖1是3.4510.7462.2616.071.535.95100.00譜圖2是6.770.560.321.0482.847.351.11100.00圖1：花斑形貌及能譜分析由上圖可以看出，“譜圖1”處除了Fe、O元素外，還
5、富集“Ni、As、Cu、Ge”等元素，其中鎳（Ni）富集點(diǎn)含量（最高）達(dá)62.26%，銅（Cu）富集點(diǎn)含量（最高）達(dá)16.07%、砷（As）富集點(diǎn)含量（最高）達(dá)5.95%，上述元素富集處與花斑缺陷位置對(duì)應(yīng)。交界處基體基體表面氧化層圖在狀態(tài)OSiCaMnFeNiCuAsSn總的譜圖1是14.153.011.5358.7818.044.480.00100.00譜圖2是8.491.041.1979.248.721.31100.00譜圖3是33.710.8165.48100.00譜圖4是21.3848.0229.740.86100.00譜圖5是0.471.2098.33100.00圖2：花斑形貌
6、及能譜分析對(duì)鋼板基體、氧化層與基體交界處、外層顆粒狀物質(zhì)分別進(jìn)行了能譜分析，基體成分為98.33%的Fe、1.20%的Mn及0.47%的Si組成，交界處成分Ni達(dá)到18.04%、Cu4.48%、Si3.01%，譜圖4處Ni達(dá)到29.74%。從斷口形貌及圖譜分析結(jié)果看，花斑處鋼板基體與氧化層之間富集Ni、As、Cu、Ge等元素，其中Ni最高點(diǎn)達(dá)62.26%，Cu最高點(diǎn)達(dá)16.07%、As最高點(diǎn)達(dá)5.95%。3.2.1鋼板表面氧化層形貌分析氧化層譜圖在狀態(tài)ONaMgAlSiSClKCaMnFeCu總的譜圖1是15.891.170.610.541.251.130.540.454.441.157
7、1.910.92100.00譜圖2是32.430.690.390.5110.830.8154.35100.00譜圖3是29.230.680.400.357.580.8960.88100.00譜圖4是32.530.720.820.4310.6054.89100.00最大32.531.170.720.541.251.130.540.4510.831.1571.910.92最小15.891.170.610.540.390.350.540.
