303Cu不锈钢是一种含硫量高的铜奥氏体不锈钢。硫和锰、铁和其他元素形成夹杂物，可以阻断基体金属的连续性。一般来说，随着硫含量的增加，钢的易切割性能会增加，但随着硫含量的增加，其热处理性能、冷处理塑性变形，特别是水平塑性、韧性和疲劳性能将受到[1-3]的极大影响。

　　将某厂生产ϕ10mm的303Cu不锈钢丝开卷后，拉成对边距8左右.7mm六角杆在拉拔过程中经常开裂，裂纹沿六角杆纵向延伸，开裂率为15.3%；继续钻孔未开裂的六角杆，加工外螺纹。在这个过程中，六角杆也会开裂。裂纹延伸到螺纹位置，垂直于螺纹，开裂率为8.4%。样品加工过程和开裂的宏观形式如图1所示。

　　1理化检验

　　1.1化学成分分析

　　开裂样品采样采用开裂样品采样SPECTROLABM10型光电直读光谱仪分析样品的化学成分(见表1)，从表1可见，结果符合标准GB/T要求4356-2016不锈钢盘条。

　　1.2金相检验

　　制作标准金相试样，AxioImagerAim在金相显微镜下观察显微组织的形状，参考标准GB/T10561-2005年《钢中非金属夹杂物含量标准评级图显微检验法》(见图2~4)。从图2~4可以看出，硫化物夹杂物在开裂部位和正常部位均呈细条状分布，存在局部聚集现象，裂纹尾部有少量硫化物颗粒。该材料的基体组织为奥氏体，粒度为11.5级，无晶体裂纹。

　　1.电子探针显微分析

　　使用电子探针进行分析。裂纹周围元素分布表面的扫描结果如图5所示，裂纹周围能量谱组件的分析结果如图2所示。从图5和表2可以看出，裂纹周围的锰和硫含量极高，裂纹处有较大的硫化锰夹杂物；也存在铜和硫含量高的现象，显微孔看起来像气泡。

　　2综合分析

　　根据金相检验和电子探针分析，材料基质中存在分布不均匀、带状硫化锰夹杂物，并伴有类似气泡的孔隙。硫化铜的熔点较低，不锈钢基体中硫化铜的熔点一般不超过10000℃,液态硫化铜、热轧加热和后续热处理中，很容易形成液态硫化铜。当温度降低时，硫化铜凝固，体积变小，硫化铜的存在容易形成真空气泡。这种真空气泡也阻断了基底的连续性，使基底在拉伸和加工过程中开裂。

　　从上面的分析可以看出，303Cu不锈钢开裂的主要原因是硫化铜存在于硫化物夹杂物中，夹杂物形状长，分布不均。

　　在连续铸造过程中保持元素的均匀性可以避免更大的化学偏析，尤其是铜偏析。通过控制轧制前的加热温度，不锈钢中的硫化物有利于轧制。试验发现，随着加热温度的升高，沿纵向长条分布的硫化物呈短、细、均匀分布的趋势。当加热温度为1180~1300时℃硫化物分布均匀，有利于轧制[4]。

　　303Cu不锈钢在冷变形塑塑料加工前进行固体溶解处理。由于钢的特殊性，正常的固体溶解处理很容易导致材料的局部颗粒较厚，不利于其塑性加工。实践证明，降低固体溶解加热时间和固体溶解温度可以适当避免颗粒厚度。

　　3工艺改进措施

　　化学成分方面，锰的质量分数不低于2.2%，硫的质量分数不低于0.27%；连铸电磁搅拌，将两个冷水的进出水温差控制在8℃以上，增加第二冷水流量；在现有工艺系统的基础上，将热轧加热炉的加热段和均热段的温度提高20℃,炉子的时间保持不变。可在冷却辊道上增加保温罩，在保温罩中增加加热装置，在保温罩末端增加冷却装置。

　　改进工艺后，夹杂物及其周围组织形状如图6所示。a)表明硫化物分布均匀，多为纺锤状，无真空气泡伴；图6b)显示夹杂物周围的组织为奥氏体，粒径为8.5级，粒径均匀。在拉六角杆和钻孔过程中，开裂率分别降至0.32%和0%，有效提高了303%Cu不锈钢塑料加工开裂现象。

　　4结语

　　303Cu不锈钢在拉不锈钢开裂的主要原因是硫化铜存在于硫化物夹杂物中，夹杂物形状长，局部聚集。此外，其组织状态为小奥氏体，晶界不明显。控制锰、硫、氧含量，辅以电磁搅拌，提高第二冷水的冷却效果，提高热轧加热温度，提高轧后在线热处理，有效降低后续塑料加工的开裂率。