增刊1 王敏等：F钢铸坯中高Si0,类夹杂来源探讨 ·163· 板坯，热轧成1400mm×（7~10)mm的热轧板卷， 本文主要对F钢中高Si0,类大颗粒夹杂物的来源 经冷轧最终形成1400mm×（1~3)mm的冷轧板， 进行跟踪和分析，为降低因此类夹杂物造成的冷轧 在冷轧卷表面上常发生因大颗粒夹杂物引起的起皮 板质量缺陷 缺陷，如图1，缺陷中常含有高Si02类大颗粒夹杂 表1A厂F钢目标成分（质量分数） Table 1 Target composition of IF steel in work A % Si Mn P Al, N ≤0.003 ≤0.01 0.15 ≤0.012 ≤0.012 0.030-0.050.05-0.07 ≤0.004 (图4(b)),约占总数的35%（图5）：部分高Si0,类 物按：2号月6电 4D2531o0 夹杂含有K、Na等元素（图4(c),4(d)),数量约占 总数的25%，从形状和成分判断上述夹杂物在炼钢 温度下为固相.②块状A山，0，·此类夹杂物数量约 占总数的25%，尺寸较大(>100um)、棱角分明，如 图1典型冷轧板表面缺陷 图4(e).③含Mg0类夹杂.此类夹杂物数量约占 Fig.1 Typical surface defects in cold-rolled plate 总数的25%，尺寸较大(>50um),形状不规则，如 图4().具体成分如表2. 1 试验方法 为了准确分析和判断铸坯中大颗粒夹杂物的形 貌和成分特征，采用夹杂物无损伤提取法对铸坯试 样进行电解可，试验装置如图2所示.采用恒电流 单液电解法，电解液以无水甲醇为溶剂，附加铵盐作 为电解质组成的混合溶液，溶液pH=8,与传统酸性 电解相比，有机溶液体系避免了酸性水溶液电解过 程对夹杂物造成破坏 试样闲极 图3电解提取的夹杂物总貌 Fig.3 General morphology of inclusions after extraction 0 铸坯电解分离后得到大量形状不规则的大颗粒 水箱 稳压稳流电源 固相夹杂物，如高Si02类夹杂、Al,03、Mg0·Ca0等， 棱角分明且变形能力差，极易在后序轧制过程中对 图2无损提取夹杂物示意图 轧材质量产生影响，导致表面缺陷可 Fig.2 Schematic of inclusion extraction by the non-destructive meth- 2.2铸坯中大颗粒夹杂物内部特征 od 高Si0,类夹杂占到总夹杂物数量约60%，为分 2 析此类大颗粒夹杂物内部成分情况，将其包埋在树 结果分析与讨论 脂中切片后观察，其内部成分存在三种类型：①纯的 2.1铸坯中大颗粒夹杂物三维特征 Si02,如图6(a):②以Si02为主，含有少量K、Al、Mg 铸坯中夹杂物经无损伤提取后，固定在导电胶 等元素，如图6(b):③内层为纯Si02,外部有一层含 上对其表面进行喷Cu处理后在扫描电镜下观察， K、Al、Si、Mg等多种元素形成的复相夹杂，如 得到的夹杂物总体形貌如图3所示.大部分大颗粒 图6(c).典型夹杂物成分如表3所示 夹杂物形状不规则、棱角分明：利用能谱仪对夹杂物 图7为边部与中心成分不一的大颗粒高Si02夹 进行成分确认，对电解得到的200个大颗粒夹杂物 杂物元素线分布，此类高Si02类夹杂物中心为纯的 进行统计，分为以下几类：①高Si02类夹杂(Si02> SiO2,边部存在一个由K、Na、Al、Si的多元素反应 60%).形状不规则，主要有棒状（图4(a))、块状 区，从反应机理上判断此类夹杂物是由固态的SO,增刊 1 王 敏等: IF 钢铸坯中高 SiO2类夹杂来源探讨 板坯，热轧成 1400 mm × ( 7 ～ 10) mm 的热轧板卷， 经冷轧最终形成 1400 mm × ( 1 ～ 3) mm 的冷轧板， 在冷轧卷表面上常发生因大颗粒夹杂物引起的起皮 缺陷，如图 1，缺陷中常含有高 SiO2类大颗粒夹杂． 本文主要对 IF 钢中高 SiO2类大颗粒夹杂物的来源 进行跟踪和分析，为降低因此类夹杂物造成的冷轧 板质量缺陷． 表 1 A 厂 IF 钢目标成分( 质量分数) Table 1 Target composition of IF steel in work A % C Si Mn P S Als Ti N ≤0. 003 ≤0. 01 0. 15 ≤0. 012 ≤0. 012 0. 030 ～ 0. 05 0. 05 ～ 0. 07 ≤0. 004 图 1 典型冷轧板表面缺陷 Fig． 1 Typical surface defects in cold-rolled plate 1 试验方法 为了准确分析和判断铸坯中大颗粒夹杂物的形 貌和成分特征，采用夹杂物无损伤提取法对铸坯试 样进行电解［7］，试验装置如图 2 所示． 采用恒电流 单液电解法，电解液以无水甲醇为溶剂，附加铵盐作 为电解质组成的混合溶液，溶液 pH = 8，与传统酸性 电解相比，有机溶液体系避免了酸性水溶液电解过 程对夹杂物造成破坏． 图 2 无损提取夹杂物示意图 Fig． 2 Schematic of inclusion extraction by the non-destructive meth￾od 2 结果分析与讨论 2. 1 铸坯中大颗粒夹杂物三维特征 铸坯中夹杂物经无损伤提取后，固定在导电胶 上对其表面进行喷 Cu 处理后在扫描电镜下观察， 得到的夹杂物总体形貌如图 3 所示． 大部分大颗粒 夹杂物形状不规则、棱角分明; 利用能谱仪对夹杂物 进行成分确认，对电解得到的 200 个大颗粒夹杂物 进行统计，分为以下几类: ①高 SiO2类夹杂( SiO2 ＞ 60% ) ． 形状不规则，主要有棒状( 图 4 ( a) ) 、块状 ( 图 4( b) ) ，约占总数的 35% ( 图 5) ; 部分高 SiO2类 夹杂含有 K、Na 等元素( 图 4( c) ，4( d) ) ，数量约占 总数的 25% ，从形状和成分判断上述夹杂物在炼钢 温度下为固相． ②块状 Al2O3 ． 此类夹杂物数量约 占总数的 25% ，尺寸较大( ＞ 100 μm) 、棱角分明，如 图 4( e) ． ③含 MgO 类夹杂． 此类夹杂物数量约占 总数的 25% ，尺寸较大( ＞ 50 μm) ，形状不规则，如 图 4( f) ． 具体成分如表 2． 图 3 电解提取的夹杂物总貌 Fig． 3 General morphology of inclusions after extraction 铸坯电解分离后得到大量形状不规则的大颗粒 固相夹杂物，如高 SiO2类夹杂、Al2O3、MgO·CaO 等， 棱角分明且变形能力差，极易在后序轧制过程中对 轧材质量产生影响，导致表面缺陷［8--9］． 2. 2 铸坯中大颗粒夹杂物内部特征 高 SiO2类夹杂占到总夹杂物数量约 60% ，为分 析此类大颗粒夹杂物内部成分情况，将其包埋在树 脂中切片后观察，其内部成分存在三种类型: ①纯的 SiO2，如图 6( a) ; ②以 SiO2为主，含有少量 K、Al、Mg 等元素，如图 6( b) ; ③内层为纯 SiO2，外部有一层含 K、Al、Si、Mg 等多种元素形成的复相夹杂，如 图 6( c) ． 典型夹杂物成分如表 3 所示． 图 7 为边部与中心成分不一的大颗粒高 SiO2夹 杂物元素线分布，此类高 SiO2类夹杂物中心为纯的 SiO2，边部存在一个由 K、Na、Al、Si 的多元素反应 区，从反应机理上判断此类夹杂物是由固态的 SiO2 ·163·