耐候钢铜脆缺陷的影响因素及控制

北方铁匠

耐候钢中常添加铜元素以改善钢材的耐蚀性能，含铜钢在加热过程，由于选择性氧化，板坯表面的铁先于铜氧化，从而造成铜元素富集，超出铁对铜的溶解能力时，铜元素会在铁磷与钢材的界面上析出，后续除磷时难以去除而保留在钢材中，达到一定程度时导致钢材的热脆现象。

典型的铜脆缺陷呈龟裂状裂纹或麻点状起皮，成片分布，通长断续分布于带钢上表面，油石打磨不干净。分析认为铜脆与入炉温度、出炉温度、在炉时间、厚度、减宽量、铜镍比有关。在这些因素中，在炉时间的影响最显著，其次是厚度和出炉温度，铜镍比的影响最为轻微。
一般铜脆的预防措施是：
1、优化加热工艺和合理排序，可以避免耐候钢在加热过程中铜元素的富集和聚集，进而减少铜脆缺陷的发生。
2、在炉时间对铜脆的影响最大，在炉时间越长越有利于铜元素沿晶界的扩散，越易于形成龟裂状裂纹或气泡状的铜脆发生，数据表明，在炉时间一般控制在≤360min，比较适宜。
3、在炉时间＞360min时，改轧薄规格产品，否则，板坯应当予以除磷、回退。
4、出炉温度应控制在＜1210℃或≥1280℃。当出炉温度1210-1280℃条件下，优先生产厚度≤3.3mm的订单。
5、加入镍元素可以减少或消除铜脆，由于铜镍比影响最小，且镍元素的成本很高，采取以上措施后，可以开发低镍或无镍耐候钢种。