鐵素體不銹鋼加工過(guò)程中的起皺缺陷及成因起皺是鐵素體不銹鋼在成型過(guò)程中應(yīng)變量較于板的乳制方向，表現(xiàn)為狹窄凸起條紋，即表面上皺折。起皺破壞了成型部件的外觀，消除它需要昂貴的研磨和拋光操作。在部件內(nèi)部，由于化學(xué)成分的偏差，會(huì)導(dǎo)致材料變形及耐腐蝕性不均勻。

　　關(guān)于起皺產(chǎn)生的原因，一般有兩種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為在熱、冷加工過(guò)程中某些組織沿乳向分布，在應(yīng)變過(guò)程中，由于塑性變形的各向異性，在板材厚度方向產(chǎn)生應(yīng)變差別從而引起起皺；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，Cr17型不銹鋼在凝固過(guò)程中產(chǎn)生成分偏析的柱狀晶，這種成分的不均勻性，在隨后的熱加工和熱處理過(guò)程中很難消除，而且隨加工量的增加沿乳向呈線性分布，由于這種化學(xué)成分的偏差導(dǎo)致材料變形性能的不均勻，從而產(chǎn)生起皺。

　　KeijiroSuzuki等人“通過(guò)研究含18%Cr鐵素體不銹鋼指出，起皺的外形具有下面的特征：

1）起皺的外形與兩個(gè)因素有關(guān)：一是鋼錠模內(nèi)凝固過(guò)程中發(fā)達(dá)的柱狀組織，二是與熱乳薄板中形成帶狀組織的馬氏體或鐵素體帶的分布有關(guān)。

2）起皺是由于塑性變形過(guò)程中的各向異性造成的。

3）通過(guò)添加Ti和Nb來(lái)細(xì)化晶粒，可以改善起皺，從而穩(wěn)定C形成碳化物，并且可以促進(jìn)再結(jié)晶晶粒的大量形核。

　　缺陷的原因和防治措施的研究表明，產(chǎn)生的原因主要是由于熱乳帶鋼中心帶狀組織引起的。這種組織在熱乳帶鋼退火時(shí)中心層難以發(fā)生再結(jié)晶，使其成為等軸晶粒。這種組織的冷乳板的塑性應(yīng)變比較低而產(chǎn)生皺折缺陷。

　　Jun-ichiHamada的文章介紹，過(guò)去的研究中，為了減少晶粒簇帶的產(chǎn)生和改善起皺現(xiàn)象，通常認(rèn)為控制鑄態(tài)組織是很關(guān)鍵的技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)增加連鑄坯中等軸晶區(qū)的比例來(lái)改善SUS430不銹鋼薄板的起皺。

　　也有指出在過(guò)去的30多年已提出了很多關(guān)于起皺產(chǎn)生原因的假設(shè)，鉻鉬等合金元素或碳元素的偏析被認(rèn)為是產(chǎn)生起皺的原因之一。

　　但是很多人認(rèn)為織構(gòu)決定著起皺的產(chǎn)生。

　　縱觀以上不同論述可以看出，增加等軸晶率、減輕成分偏析是消除起皺缺陷的根本，因而凝固組織的控制顯得尤為關(guān)鍵。

　　抑制SUS430鐵素體不銹鋼冷軋薄板起皺措施固組織、加熱溫度、熱乳、冷乳及退火工藝等有關(guān)，因而，消除起皺缺陷要綜合考慮許多工序。本文只考察凝固組織對(duì)SUS430鐵素體不銹鋼冷乳薄板起皺的影響。

　　凝固組織與起皺高度的關(guān)系對(duì)于SUS430不銹鋼，最初的凝固組織對(duì)冷乳板起皺現(xiàn)象的影響跟SUS430熱乳薄板的退火有很大關(guān)系。示出了SUS430不銹鋼的凝固組織與冷軋退火薄板起皺高度的關(guān)系。

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在SUS430不銹鋼鑄坯的等軸晶區(qū)和柱狀晶區(qū)分別取樣，得到全等軸晶試樣和全柱狀晶試樣。所取試樣熱乳后，將每個(gè)試樣乳制所得的熱乳板分為兩部分冷乳。一部分熱乳薄板在860*C下退火6h后冷乳，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：全柱狀晶試樣比全等軸晶試樣的起皺高度高。另一部分熱乳后沒(méi)有經(jīng)過(guò)退火處理，直接冷乳，結(jié)果表明，全柱狀晶試樣與全等軸晶試樣的起皺高度幾乎相同。

　　凝固組織的控制鐵素體不銹鋼的凝固特點(diǎn)：凝固組織柱狀晶發(fā)達(dá)，若不加控制，往往會(huì)延伸到板坯的中心部分，產(chǎn)生穿晶組織，且熱乳不能完全使其破壞而被殘留下來(lái)，一旦乳成冷乳板就會(huì)出現(xiàn)起皺缺陷。對(duì)于鐵素體不銹鋼（含16%18%Cr）：高溫強(qiáng)度低，鑄坯容易產(chǎn)生裂紋，其導(dǎo)熱系數(shù)較小。

　　*SWS430鐵素體不銹鋼冷軋薄板的起皺與凝cM3lishS輯SouKiUakari6%人研究指出當(dāng)/30而等軸晶之所以形成，主要是由于被液體對(duì)流帶入中部的那些晶枝的殘枝碎片能夠大量保存下來(lái)，并成長(zhǎng)發(fā)展起來(lái)。對(duì)于SUS430不銹鋼來(lái)說(shuō)，其固、液兩相的溫度區(qū)間距小，不利于細(xì)瘦纖弱晶枝的充分發(fā)展。其低的導(dǎo)熱性，使得鋼液的凝固前沿具有較高的溫度梯度。這些都不利于等軸晶的生長(zhǎng)，所以造成了SUS430不銹鋼在凝固過(guò)程中易形成發(fā)達(dá)的柱狀晶組織。

　　鋼水的過(guò)熱度示出了使用和禾使用S*MScPublishgHouse.AU：20109！1111不鎊鋼的等軸晶率>50%時(shí)，可以有效防止SUS430不銹鋼冷軋板起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生。

　　化學(xué)成分對(duì)凝固組織的影響SUS430不銹鋼在凝固過(guò)程中易形成發(fā)達(dá)的柱狀晶組織，為了改善其凝固組織，運(yùn)用氮化鈦技術(shù)，把鋼液中難以去除的雜質(zhì)元素氮作為可利用資源，通過(guò)加入少量的鈦，使其在鋼液的凝固過(guò)程中析出氮化鈦粒子，從而細(xì)化連鑄坯凝固組織，提高等軸晶率。日本研究者在開發(fā)一種高加工性能和低起皺“性SUS430鋼的研究中，為防止起皺的產(chǎn)生，在煉鋼過(guò)程中添加了Al-Mg-Ti復(fù)合氧化物+TiN，由于它們的彌散分布，促進(jìn)了大量異質(zhì)核的生成，抑制了柱狀晶的生長(zhǎng)，使得凝固組織的晶粒在熱軋前已經(jīng)細(xì)化，在熱軋過(guò)程中能一次得到完全的再結(jié)晶組織，達(dá)到防止起皺的目的。

    澆注工藝對(duì)凝固組織的影響為了提高等軸晶率，抑制柱狀晶的生長(zhǎng)，在燒鑄工藝上可采用以下辦法。

　　1）低過(guò)熱度：低過(guò)熱度澆注是獲得高等軸晶率的有效方法。這一方面有利于形成數(shù)量較多的結(jié)晶核心，當(dāng)這些晶核長(zhǎng)大形成等軸晶時(shí)，可進(jìn)一步阻止柱狀晶長(zhǎng)大。另一方面有利于保存晶枝的碎枝殘片，不會(huì)導(dǎo)致它們被重新熔化。為在實(shí)驗(yàn)室中澆注得到的SUS430鑄坯，其橫斷面尺寸為90mmX50mm.在低過(guò)熱度條件下澆注，可得到等軸晶晶粒細(xì)小、等軸晶率約為100%的鑄坯。但在生產(chǎn)過(guò)程中，如果過(guò)熱度太低，會(huì)造成鋼液中的夾雜物上浮困難，使鋼液的清潔度降低，并造成連鑄工藝的操作困難，影響鑄坯質(zhì)量。

　　2）電磁攪拌處理：電磁攪拌，加速了枝晶的剝落和輸送，電磁攪拌使鋼水流動(dòng)而被切斷，從而形成等軸晶的生長(zhǎng)晶核，得到高等軸晶率的鑄坯，有利于消除不銹鋼冷軋板的起皺缺陷，同時(shí)也降低鐵素體不銹鋼起皺缺陷有多種產(chǎn)生原因。

　　控制好凝固組織，增加鑄坯的等軸晶率、減輕凝固過(guò)程中化學(xué)成分的偏析是防止起皺產(chǎn)生的根本。

　　在生產(chǎn)中，為了減輕起皺缺陷，煉鋼、連鑄、軋鋼各個(gè)工序均要考慮。

　　為了防止起皺的發(fā)生，需要改善SUS430不銹鋼的凝固組織，使得鑄坯的等軸晶率>50%，利用氮化鈦技術(shù)、低過(guò)熱度和電磁攪拌處理是SUS430不銹鋼獲得高等軸晶率的有效辦法。