304b钢管表面黑带观察与分析
304b钢管表面黑带观察与分析
sem：evo18
eds：牛津x-max20
某钢厂在生产304b钢管时，有时在其外表面出现一种异常黑带缺陷，黑带宽在1-3mm，纵向长度较长，黑带可以是一条，或宽窄不等的几条。受某钢铁委托，蔡司—欧波同对提供的一块试样用evo18扫描电镜及牛津x-max 20能谱仪对黑带进行形貌观察及成分分析，分析结果如下：
1. 304b钢管表面黑带宏观特征
图1 304b钢管表面黑带宏观特征
2. 304b钢管表面黑带微观特征
图2 304b钢管表面黑带与正常基体交界处微观特征，下半部为黑带，酸蚀严重，上半部为正常区，酸蚀较轻。
图3 黑带区放大1000倍、2000倍形貌，晶粒粗大，晶界酸蚀严重。
图4 黑带附近正常基体区酸蚀后1000倍、2000倍形貌，酸蚀正常。
3. 304b钢管表面黑带金相特征
图5 黑带区横向(左)与纵向(右)金相特征，晶粒比正常基体区较大，晶界酸蚀严重。
4. 304b钢管表面黑带及正常区成分分析
图6黑带区x射线能谱图及x射线元素定量分析结果。
图7 正常区x射线能谱图及x射线元素定量分析结果
5.结论
(1)黑带区晶粒酸蚀严重，基体区酸蚀正常，黑带区晶粒大于基体区晶粒；
(2)黑带区cr为20%，ni为6%；正产区cr为18%，ni为7.3%， cr减少2%， ni增加1.3%；黑带区形成ni的正偏析， cr的负偏析；
(3)黑带区ni的正偏析 cr的负偏析导致黑带区晶粒粗大，晶粒酸蚀严重，晶界深沟对光的慢散射，在其表面呈现黑带特征。
(4)连铸管坯表面存在ni、 cr的微区成分偏析是轧制后产生黑带的直接原因。