·884 北京科技大学学报 第36卷 3.2正常坯中夹杂物数量与尺寸分布 密度为0.21cm2,小于JFE学者的研究结果. 表2为统计得到的第5炉正常坯中三种夹杂物 一般认为铸坯表层夹杂物只有超过一定尺寸才 的数量与尺寸分布.正常坯一共在内弧表层取七块 会对后续的产品产生危害，但关于对F钢等冷轧类 试样，每块试样分析的面积约为2000mm2,由于表 板卷表面质量有害的夹杂物临界尺寸并没有统一的 面平整原因，部分试样分析检测面积少于2000 认识.Sahai和Emi认为冷轧薄板用的铸坯中有 mm2,所以正常坯分析的总面积略小于14000mm2, 害夹杂物尺寸为240um;Cramb则认为对深冲产 为12351mm2.从表2可以得知：正常坯中的大型夹 品表面质量有害的尺寸为100um.如果以100m 杂物几乎全是簇群状A,0,夹杂物.表3为与表2 作为评价指标，本文所研究的正常坯中含有四个对 对应的夹杂物的数量密度.可见在正常坯中，簇群 表面质量有害的夹杂物，且都是簇群状的A山，0，夹 状AL,0,夹杂物的数量密度在尺寸为20~50μm、50~ 杂物，其形貌如图6所示.图6(a)和(b)为Al,03夹 100μm、100~300m和>300μm的数量密度分别 杂物的二次电子图像，图6(c)和(d)为背散射电子 为1.247、0.178、0.032和0cm2.在统计的面积内 像.图6(a)~(c)很清晰地显示了该夹杂物是由微 仅发现一个簇群状T0,-AL,0,夹杂物，且尺寸较 小A山，03颗粒聚合而成的特征.图6(d)中的夹杂物 小.此外，在统计中没有发现保护渣成分的大型夹 呈线状，形成这种特殊形貌的可能原因是：微小的 杂物，这与E公司的学者发表的结果圆一致. A山，O,颗粒附着在Ar气泡表面，并在其表面聚合成 FE公司的学者利用光学显微镜研究了距铸坯宽面 大型夹杂物，最终气泡破裂，但这种夹杂物仍然保留 内/外弧表面1mm处的尺寸大于50μm的大型夹杂 着由于气泡的作用所拥有的独特形貌.这种“气泡+ 物数量，统计的总面积为25200mm2.他们认为铸坯 A山，03夹杂物”也被认为是形成冷轧板卷表面缺陷的 表层大于50μm的夹杂物主要有三种：(1)簇群状 原因之一圆：但在本研究中这数量较少，所以在统 A山，03夹杂物，(2)气孔，(3)气孔+簇群状A山203夹 计数量时与簇群状A山，0，夹杂物放在一起统计.由 杂物：且大于50m的夹杂物总数量密度为0.51 以上论述可知：对于正常浇铸的汽车板来说，大型的 cm-2.本文中大于50um的铸坯表层夹杂物的数量 A山，0，夹杂物是引起其冷轧板表面缺陷的主要原因. 表2第5炉正常浇铸铸坯表层大型夹杂物的数量 Table 2 Number of large-sized inclusions for normal slabs of the 5th heat 夹杂物类型 20~50μm 50-100μm 100~300μm >300μm 检测面积/mm2 簇群状A山203 154 22 4 0 簇群状Ti0,一A山203 1 0 0 0 12351 Si02Ca0-N0系 0 0 0 0 表3第5炉正常浇铸铸坯表层大型夹杂物的数量密度 Table 3 Number density of large-sized inclusion for normal slabs of the 5th heat cm-2 夹杂物类型 20~50μm 50-100μm 100~300μm >300μm >50μm >100μm 簇群状A山2O, 1.247 0.178 0.032 0.000 0.210 0.032 簇群状T0,-A山203 0.008 0 0 0 0 0 Si02-Ca0-Na20系 0 0 0 0 0 0 (a) 30m (b) 40 um 80 um d 100m 图6正常坯中尺寸大于100um的夹杂物形貌.(a,b)二次电子像：(c,d)背散射电子像 Fig.6 Morphologies of inclusions larger than 100 um detected in normal slabs:(a,b)SE images:(c,d)BSE images 3.3交接坯中夹杂物数量与尺寸分布 给出了与之对应的液面波动、拉速与中间包钢水质 图7(a)~(c)分别第1类、第2类和第3类夹 量等工艺参数.从图7(a)中可以看出：第1类夹杂 杂物的数量密度在拉速方向上的变化，同时图中也 物主要是小于50μm的夹杂物，大于100μm的簇群北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 3. 2 正常坯中夹杂物数量与尺寸分布 表 2 为统计得到的第 5 炉正常坯中三种夹杂物 的数量与尺寸分布． 正常坯一共在内弧表层取七块 试样，每块试样分析的面积约为 2000 mm2 ，由于表 面平整 原 因，部分试样分析检测面积少于 2000 mm2 ，所以正常坯分析的总面积略小于 14000 mm2 ， 为 12351 mm2 ． 从表 2 可以得知: 正常坯中的大型夹 杂物几乎全是簇群状 Al2 O3 夹杂物． 表 3 为与表 2 对应的夹杂物的数量密度． 可见在正常坯中，簇群 状 Al2O3夹杂物的数量密度在尺寸为 20 ～ 50 μm、50 ～ 100 μm、100 ～ 300 μm 和 ＞ 300 μm 的数量密度分别 为 1. 247、0. 178、0. 032 和 0 cm － 2 ． 在统计的面积内 仅发现一个簇群状 TiOx--Al2 O3 夹杂物，且尺寸较 小． 此外，在统计中没有发现保护渣成分的大型夹 杂物，这 与 JFE 公司的学者发表的结果［13］ 一致． JFE 公司的学者利用光学显微镜研究了距铸坯宽面 内/外弧表面 1 mm 处的尺寸大于 50 μm 的大型夹杂 物数量，统计的总面积为 25200 mm2 ． 他们认为铸坯 表层大于 50 μm 的夹杂物主要有三种: ( 1) 簇群状 Al2O3夹杂物，( 2) 气孔，( 3) 气孔 + 簇群状 Al2O3夹 杂物; 且大于 50 μm 的夹杂物总数量密度为 0. 51 cm － 2 ． 本文中大于 50 μm 的铸坯表层夹杂物的数量 密度为 0. 21 cm － 2，小于 JFE 学者的研究结果． 一般认为铸坯表层夹杂物只有超过一定尺寸才 会对后续的产品产生危害，但关于对 IF 钢等冷轧类 板卷表面质量有害的夹杂物临界尺寸并没有统一的 认识． Sahai 和 Emi［14］认为冷轧薄板用的铸坯中有 害夹杂物尺寸为 240 μm; Cramb［15］则认为对深冲产 品表面质量有害的尺寸为 100 μm． 如果以 100 μm 作为评价指标，本文所研究的正常坯中含有四个对 表面质量有害的夹杂物，且都是簇群状的 Al2 O3 夹 杂物，其形貌如图 6 所示． 图 6( a) 和( b) 为 Al2O3夹 杂物的二次电子图像，图 6( c) 和( d) 为背散射电子 像． 图 6( a) ～ ( c) 很清晰地显示了该夹杂物是由微 小 Al2O3颗粒聚合而成的特征． 图 6( d) 中的夹杂物 呈线状，形成这种特殊形貌的可能原因是: 微小的 Al2O3颗粒附着在 Ar 气泡表面，并在其表面聚合成 大型夹杂物，最终气泡破裂，但这种夹杂物仍然保留 着由于气泡的作用所拥有的独特形貌． 这种“气泡 + Al2O3夹杂物”也被认为是形成冷轧板卷表面缺陷的 原因之一［13］; 但在本研究中这数量较少，所以在统 计数量时与簇群状 Al2O3夹杂物放在一起统计． 由 以上论述可知: 对于正常浇铸的汽车板来说，大型的 Al2O3夹杂物是引起其冷轧板表面缺陷的主要原因． 表 2 第 5 炉正常浇铸铸坯表层大型夹杂物的数量 Table 2 Number of large-sized inclusions for normal slabs of the 5th heat 夹杂物类型 20 ～ 50 μm 50 ～ 100 μm 100 ～ 300 μm ＞ 300 μm 检测面积/mm2 簇群状 Al2O3 154 22 4 0 簇群状 TiOx--Al2O3 1 0 0 0 12351 SiO2 --CaO--Na2O 系 0 0 0 0 表 3 第 5 炉正常浇铸铸坯表层大型夹杂物的数量密度 Table 3 Number density of large-sized inclusion for normal slabs of the 5th heat cm － 2 夹杂物类型 20 ～ 50 μm 50 ～ 100 μm 100 ～ 300 μm ＞ 300 μm ＞ 50 μm ＞ 100 μm 簇群状 Al2O3 1. 247 0. 178 0. 032 0. 000 0. 210 0. 032 簇群状 TiOx--Al2O3 0. 008 0 0 0 0 0 SiO2 --CaO--Na2O 系 0 0 0 0 0 0 图 6 正常坯中尺寸大于 100 μm 的夹杂物形貌． ( a，b) 二次电子像; ( c，d) 背散射电子像 Fig． 6 Morphologies of inclusions larger than 100 μm detected in normal slabs: ( a，b) SE images; ( c，d) BSE images 3. 3 交接坯中夹杂物数量与尺寸分布 图 7( a) ～ ( c) 分别第 1 类、第 2 类和第 3 类夹 杂物的数量密度在拉速方向上的变化，同时图中也 给出了与之对应的液面波动、拉速与中间包钢水质 量等工艺参数． 从图 7( a) 中可以看出: 第 1 类夹杂 物主要是小于 50 μm 的夹杂物，大于 100 μm 的簇群 · 488 ·