Page 89 - 理化检验-物理分册2024年第八期
P. 89
李吉东，等：4J36因瓦合金冷轧卷板表面缺陷产生原因
1.2 金相检验、 扫描电镜（SEM）和能谱分析 沿呈波浪状，与合金基体接触，深浅不一，氧化深度
在热擦疤缺陷处截取试样，对试样进行扫描电 最深处约100 μm，氧化层为深灰色的氧化物，在基
镜和能谱分析，结果如图2所示。由图2可知：缺陷 体中呈不连续分布。
处表面可见明显的翘皮，有的地方翘皮已经脱落，缺 能谱分析位置1，2，3处的化学成分如表1所示。
陷处无其他杂质元素。 由表 1 可知：分析位置 1 处的成分只由Fe、Ni两种
在酸洗前黑皮卷横截面上截取金相试样，用光 元素组成，颜色与基体相同，但含量不同；分析位置
学显微镜和扫描电镜观察试样，结果如图3所示。由 2，3处主要由Fe的氧化物以及少量的Ni的氧化物
图3可知：黑线为两个试样堆叠的接触面，氧化层前 组成。
图 2 冷卷表面热擦疤缺陷 SEM 形貌及能谱分析结果
图 3 热轧黑皮卷表面内氧化层微观形貌及 SEM 形貌
表1 能谱分析位置1，2，3点处的化学成分 % 分为O、Fe、Ni元素，质量分数分别为20%、60%和
质量分数 19%。
能谱分析位置
Fe O Ni 1.3 X射线衍射分析
对内氧化层进行X射线衍射分析， 结果如图5所
63.5 36.5
1 —
19.2 80.8 示。由XRD结果可以判断物相1为FeNi 3 ，物相2，3
主要为Fe 3 O 4 和FeO等氧化物，Fe 3 O 4 和FeO等氧化
2 65.5 31.0 2.2
物呈岛状分布在FeNi 3 基体中。
3 61.9 35.8 1.8
在酸洗后白皮卷表面截取试样，用扫描电镜对 2 综合分析
试样进行分析，结果如图4所示。由图4可知：试样 4J36因瓦合金的成分比较简单，Cr、Si、Al等提
表面呈珊瑚状，能谱分析结果表明表面成分为Fe元 高材料耐氧化性的合金元素含量较少，坯料在加热
素和Ni元素，质量分数分别为23%和76%，与图3b） 炉和保温的过程中发生选择性氧化 ，表面形成较
[5]
中分析位置1处的成分相似，判断为酸洗后残留的 厚的外氧化层和内氧化层，但由于外氧化层与合金
FeNi 3 。将试样沿表面方向研磨后，发现底部有氧化 基体的热膨胀系数不同，导致其在冷却过程中与合
金基体分离脱落，热轧卷经退火、喷丸、酸洗工序后，
物，在氧化物处取横向截面试样，发现珊瑚状FeNi 3
底部仍有未酸洗掉的氧化物，经能谱分析，得到其成 外氧化层已去除，检验时没有发现残留的外氧化层。
73
