Page 90 - 理化检验-物理分册2024年第八期
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李吉东,等：4J36因瓦合金冷轧卷板表面缺陷产生原因
图 4 热轧白皮卷表面 SEM 形貌
由金属氧化的氧势图可知，Fe元素与O元素的
亲和力大于Ni元素与O元素的亲和力。由于Fe、Ni
元素与O元素的亲和力不同，导致Fe元素优先与O
元素发生反应，即发生选择性氧化 [6-8] 。由热轧黑皮
卷的横截面内氧化层的金相检验和扫描电镜分析结
果可知，内氧化层的氧化物主要是Fe的氧化物，含
有少量的Ni元素， 随着合金中的Fe元素被逐渐氧化，
原基体中的Ni元素会逐渐富集，根据Fe-Ni二元系
相图可知，合金基体会由Fe 3 Ni 2 转变为FeNi 3 ，此时
的Ni元素含量可高达80%，并且随着加热温度的升
高和加热时间的延长，外氧化层和内氧化层的厚度
图 5 内氧化层物相 XRD 分析结果 都会不断增加 [9-11] 。
在实验室模拟冷板现场退火状态下的氧化情况，在 白皮卷经酸洗后可见珊瑚状的FeNi 3 基体，随着
加热炉中加热到950 ℃， 保温2 min后，对横截面进 酸洗的进行，内氧化层底部酸液的浓度会逐渐降低，
行检验，发现内氧化层厚度已经达到15 μm左右，可 再加上此时基体中的Ni元素质量分数已高达80%，
见该合金的氧化速率较快。模拟冷板现场退火状态 耐腐蚀性比原基体增强了许多，使新的酸液不能接
氧化试验试样SEM形貌如图6所示。 触到内氧化层的底部，氧化物不能被酸洗干净。这
就导致了酸洗后的白皮卷看起来表面已酸洗干净，
但实际次表面还有残留的氧化物未被酸洗掉，随着
后续冷轧退火工序的进行，合金延展后底部残留的
氧化物暴露出来，在冷轧卷板表面形成热擦疤缺陷。
3 结论与建议
（1）冷卷表面的热擦疤缺陷是由坯料加热时产
生的氧化物在后续的加工过程中没有去除干净并残
图 6 模拟冷板现场退火状态氧化试验试样 SEM 形貌 留在表面造成的。
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