2205双相不锈钢表面起皮缺陷分析

来源：网络收集时间：2026-08-17

导读： 2205双相不锈钢表面起皮缺陷分析潘吉祥，陈兴润，王建新 (酒钢集团天风不锈钢有限公司，甘肃嘉峪关735100) 摘要：对2205双相不锈钢冷轧NO．1板表面起皮缺陷进行扫描电镜和能谱分析，并结合其冶炼－热轧－退火酸洗整个生产工艺，得出：缺陷的实质是热轧过程

2205双相不锈钢表面起皮缺陷分析

潘吉祥，陈兴润，王建新

(酒钢集团天风不锈钢有限公司，甘肃嘉峪关735100)

摘要：对2205双相不锈钢冷轧NO．1板表面起皮缺陷进行扫描电镜和能谱分析，并结合其冶炼－热轧－退火酸洗整个生产工艺，得出：缺陷的实质是热轧过程中咬入氧化铁皮经过退火酸洗后的表现形热塑性、热轧板金相组织以及热轧板氧化铁皮结式。通过对2205双相不锈钢板坯加热后金相组织、

构的分析，得出：板坯边部柱状晶的存在以及热轧加热炉加热温度过高会影响材料的热塑性，导致轧制过程边部出现微裂纹，热轧完成后演变为咬入式氧化铁皮缺陷。提高2205双相不锈钢等轴晶率、控制加热温度在1260℃以下可以有效避免起皮缺陷的发生。关键词：2205双相不锈钢；起皮缺陷；氧化铁皮；微裂纹doi：10．3969/j．issn．1672－9587．2013．03．009

Analysisofpeelingdefectonthesurfaceof2205duplexstainlesssteel

PANJixiang，CHENXingrun，WANGJianxin

（TianfengStainlessSteelCo．，Ltd．，JiuquanIronandSteelGroupCorporation，Jiayuguan735100，Gansu，China）Abstract：Withregardtotheentireproductionprocessesofmelting-hotrolling-annealing-pickling，the

peelingdefectsonthesurfaceofthecoldrolledNo．12205duplexstainlesssteelplatewereanalyzedby

SEMandEDS．Theresultsshowthatthepeelingdefectisgeneratedactuallyfromthegrippedscaleduringhotrollingandformafterannealingandpickling．Microstructureandthermoplasticityoftheslabafterheatingareanalyzed，andthemicrostructureandscaleofhot-rolledplatearealsostudied．Theconclusionsaregainedthatcolumnarcrystalattheedgeof2205slabandthehigherheatingtemperaturewillaffectthethermoplasticityoftheslab，leadingtoappearanceofmicro-crackattheedgeofslabinthecourseofrolling，andevolvetothegrippedscaledefectafterhotrolling．Thedefectscanbeavoidedeffectivelybyimprovingtheequiaxialcrystalratioof2205duplexstainlesssteelandcontrollingtheheatingtemperatureunderthe1260℃．

Keywords：2205duplexstainlesssteel；thepeelingdefect；scale；micro-crack

0引言

双相不锈钢是一个集优良的耐腐蚀、高强度

2205双相不锈钢NO．1板作为研究对象，并结合其冶炼-连铸-修磨-加热-高压水除鳞-粗轧-精轧-退火酸洗整个生产工艺，对2205双相不锈钢起皮缺陷采用扫描电镜和能谱分析方法进行观察，并通过对2205不锈钢板坯加热后进行金相组织、板坯热塑性、热轧板金相组织以及热轧板氧化铁皮结构的分析，找出该缺陷形成原因，对提高产品质量将会有重大意义。

和良好的焊接性能等诸多优异性能于一身的钢种。2205双相不锈钢作为第二代双相不锈钢，被广泛应用于造纸、石油化工和海洋工程等领域

［1－3］

。但是2205双相不锈钢在热轧生产过程

［4－7］

始终处于两相区，铁素体和奥氏体两相变形不中，

协调导致热塑性较差影响其推广和应用。

由于起皮缺陷发生在退火酸洗后的NO．1板表面，而在热轧黑卷表面无法发现。本文选用

，尤其是NO．1板表面

的缺陷发生率较高，且缺陷经研磨无法去除，严重

1．1

缺陷特征及检验分析

起皮缺陷形貌

2205双相不锈钢产生起皮缺陷的方向与带

钢的轧制方向一致，在NO．1板两边部200mm内断续出现，中部没有，其尺寸较小，上表面发生较图1为2205起皮缺陷照片。多，

1．2扫描电镜和能谱分析

图2为起皮缺陷的扫描电镜形貌。从图2中可以看出，起皮缺陷处的显微形貌有明显的分层，而且疏松、不致密，有明显的脱落痕迹。随着放大倍数的提高，边界处分层更加严重。坑内组织细小，组织呈颗粒状，其他部位组织连续呈片状分

如图2（b）所示

。布，

图1

2205双相不锈钢起皮缺陷照

片

图2起皮缺陷的表面显微形貌图(SEM)

B处的化学成分，表1为起皮缺陷中A、从表1中可以看出，A处的Cr、O的质量分数明显高于B处，而B处的化学成分基本上与2205双相不锈

未见异常。钢基体化学成分相近，

表1

缺陷部位

wFe41．4867．52

缺陷区域的化学成分

wCr27．9719．74

wNi0．514．92

wMo0．633．13

wMn2．272．29

%wO26．992．05

从对起皮缺陷的扫描电镜和能谱分析来看，缺陷处氧化铁皮的成分和形态有明显的差

别。在A处，氧化铁皮的氧含量高达26．99%，因此这里的氧化铁皮是经过了较长时间氧化形

［8］

成的，说明不是退火酸洗过程形成的表层氧化铁皮，而是热轧加热过程中形成的咬入式氧化铁皮；而在B处，氧化铁皮很薄，氧含量相对较低（2．05%），为典型的退火酸洗过程形成的表层氧化铁皮。

起皮缺陷形成机理分析

经过以上对起皮缺陷的分析，判定此缺陷的实质是热轧过程中咬入的氧化铁皮经过退火酸洗后的表现形式。奥氏体加铁素体双相组织在赋予2205双相不锈钢优异性能的同时也带来了不容易热轧的缺点。在热轧过程中铁素体和奥氏体两

导致两相变形不协调，恶化相的再结晶机制不同，

了热塑性，容易出现微裂纹。通过对2205双相不锈钢板坯加热后金相组织、板坯热塑性、热轧板金相组织以及热轧板氧化铁皮结构相关的试验研

将进一步分析2205双相不锈钢起皮缺陷在热究，

轧工序形成的原因。2．1热塑性

为了研究2205双相不锈钢板坯边部和中部的热塑性，对铸坯进行低倍组织侵蚀，侵蚀剂为三氯化铁加盐酸溶液，如图3所示。分别选取边部柱状晶区试样和中部等轴晶区试样。将试样加工

成5mm×69mm的高温拉伸标准试样。试样两端加工成M10普通螺纹，便于试样的固定。利用WL－015微机控制电子万能试验机进行2205双相不锈钢连铸坯的高温拉伸试验。将试样以10℃/s的升温速度快速加热到不同温度（950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃），保温60s后

－1

以1s的应变速率拉伸，直至断裂。试验后人工测得2205双相不锈钢连铸坯的断面收缩率，如图4所示

。

样大小为20mm×20mm×20mm，在1220℃、

1240℃、1260℃不同温度下保温20min进行加

处理完后进行水淬。将热处理后的铸坯热处理，

抛光和腐蚀（偏重亚硫酸钾+盐酸试样经预磨、

溶液）后采用金相显微镜观察金相组织，如图52205双相不锈钢连铸所示。从图片中可以看出，

1240℃加热温度下，板坯试样在1220℃、奥氏体1260℃时奥氏体晶粒明显变得粗相以块状为主，

大。奥氏体组织粗大，热变形时某些部位的铁素这样就容易在奥体受到相邻粗大奥氏体的阻碍，

氏体和铁素体的晶界形成微裂纹。2205双相不锈钢在加热炉的加热温度设定在1245～1260℃之间，由于板坯在加热过程中受加热炉内烧嘴的布置及气流的影响，板坯边部的温度要高于板坯

［10］

设定的加热温度。边部温度达到1260℃时，奥氏体晶粒变粗大，导致板坯边部的热塑性比中

在后续热轧过程中边部出现微裂纹。部差，2．3

热轧板金相组织

对加热温度1260℃、在炉时间200min工艺条件下生产的2205双相不锈钢热轧板边部和中部分别取样观察金相组织，见图6所示。双相不锈钢组织特征是铁素体 …… 此处隐藏：3404字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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