含铜双相钢“铜脆”缺陷的控制措施

在钢中加入少量铜元素能显著提高钢的耐腐蚀性能，主要有含铜耐候钢、含铜高强度钢以及含铜抗菌不锈钢三类，典型的牌号是08CuPVRE、09CuPTi、HSLA100等。

含铜钢极易在表面产生“铜脆”缺陷，严重影响带钢表面质量。其产生机理为，板坯加热过程中，因选择性氧化而造成钢坯表面Cu元素的富集，当Cu含量超出铁对铜的溶解度后，Cu元素开始析出；当钢坯加热温度高于铜的熔点，富铜相处于熔融状态，在后续轧制过程中造成表面开裂，形成“铜脆”缺陷。

控制“铜脆”缺陷的措施：

1、加热气氛的控制

高温下，氧与铁的亲和性远高于铜，铁将夺走铜中的氧继续发生氧化反应，铜将被还原为液态的单质铜，继续顺延晶界浸入基体。为了减缓铜的氧化，在双相钢生产过程中，通过阶段性控制炉内各段空燃比，来控制炉内板坯加热气氛，一方面使高温段保持还原性气氛，减缓氧化反应的发生，另一方面提高低温段空燃比，使未完全燃烧的燃气充分燃烧。

2、加热温度的控制

加热温度也是影响铜元素富集的一个敏感性因素。在板坯加热过程中，为了消除“铜脆”缺陷，分阶段控制板坯温度。首先延长板坯在预热段及一加段时间，使板坯在低温段内外温差趋于一致，一加段炉温控制在1200℃以下，板坯温度控制在1000℃以下，防止板坯表面温度过高造成氧化剧烈，进入二加段后，炉温升至1280℃，使板坯温度快速升至1200℃；均热段炉温保持在1240℃，均热时间控制在30min以上，板坯温度升至1230℃开始出钢。

3、升温速度的控制

对含铜钢的研究分析表明，其“铜脆”缺陷对升温速度较敏感，1080～1100℃是含铜钢产生表面裂纹的临界温度区。试验证明，快速将钢升温到1080℃以上高温区可大大抑制渗透速度造成的有害作用，使更多的Cu被下表层氧化皮吸留及向基体扩散。

4、成分控制

现有抑制钢中铜元素有害性的措施较为有效的是添加合金元素。最常见的是配入一定比例的镍元素，但成本较高。为此，在不加Ni元素的情况下，必须适当地对成分进行控制，含铜量不能太高；为减少钢的过热过烧倾向，含碳量亦按0.06%～0.09%下限内控，同时，相应的增加其他元素含量达到替代Ni元素的效果。