冷軋鍍鋅薄板表面線狀缺陷產(chǎn)生原因分析

唐志剛　胡利　林小剛

摘 要：針對鍍鋅薄板表面存在線狀缺陷的現(xiàn)象，利用金相顯微鏡和電子顯微鏡對其截面和表面進行觀察，發(fā)現(xiàn)表面存在AL2O3夾雜是造成鍍鋅薄板表面線狀缺陷的主要原因。

關(guān)鍵詞：冷軋鍍鋅薄板；顯微組織；AL2O3夾雜

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.013

1 前言

近期，重慶鋼鐵股份有限公司熱軋薄板廠生產(chǎn)的熱連軋鋼卷，經(jīng)某廠冷軋、鍍鋅生產(chǎn)后，產(chǎn)生了大量的表面線狀缺陷，由于表面質(zhì)量是冷軋鍍鋅鋼卷的重要質(zhì)量指標(biāo)，用戶對其要求較高，因此，產(chǎn)生線狀缺陷的鋼卷只能降級改判，對公司造成了巨大的經(jīng)濟損失。為杜絕類似缺陷的產(chǎn)生，降低公司的經(jīng)濟損失，進行了針對性的分析，最終找到了產(chǎn)生冷軋鍍鋅薄板表面線狀缺陷的原因。

2 工藝路線

冷軋鍍鋅板的工藝路線如下：220t轉(zhuǎn)爐—RH精煉—連鑄—1780mm熱連軋—酸洗—冷軋—鍍鋅—分卷、包裝。

3 缺陷分析

3.1 宏觀形貌

線狀缺陷通常沿軋制方向延伸，無規(guī)律地分布于冷軋鍍鋅鋼卷的表面，在鋼卷的任何位置都可能同時存在，宏觀形貌如下圖1所示：

3.2 微觀分析

（1）金相分析。用硝酸將缺陷樣的表面鋅層酸洗掉，發(fā)現(xiàn)冷軋卷表面出現(xiàn)了與鍍鋅表面相對應(yīng)的線狀裂縫現(xiàn)象，如下圖2；在經(jīng)酸洗后存在線狀缺陷的基體上取樣進行金相分析，發(fā)現(xiàn)缺陷處有氧化鐵產(chǎn)生，缺陷距基體表面50.75μm，并伴隨有斷續(xù)分布的夾雜物，夾雜物長度約0.03mm-0.06mm，基體組織為鐵素體+珠光體正常組織，晶粒度10-11級。如下圖3所示。

（2）電鏡分析。對缺陷位置進行取樣，直接用粗砂紙對試樣表面進行砂磨，然后用酒精清洗，對存在線狀缺陷的試樣表面直接進行電鏡觀察。發(fā)現(xiàn)基體上存在大量的純Al2O3夾雜，這些夾雜沿線狀缺陷延伸方向分布，尺寸集中在20～40μm；觀察面積約一個平方厘米，上面分布著兩條線狀缺陷，據(jù)不完全統(tǒng)計，大于20μm的Al2O3夾雜數(shù)多于60個，且沒有發(fā)現(xiàn)除Al2O3夾雜以外的夾雜物。具體電鏡照片如下圖4所示。

4 現(xiàn)象分析

從金相分析來看，該缺陷往基體厚度方向有延伸現(xiàn)象，且存在斷續(xù)夾雜物；從電鏡照片和能譜分析來看，試樣表面存在明顯的較嚴(yán)重的Al2O3夾雜，而Al2O3夾雜與特征為脆性、硬度較高，而塑性較差，在軋制過程中，周圍鋼基體由于塑性較好，經(jīng)過軋制，基體不斷流動、延伸，而Al2O3夾雜不易形變，兩者產(chǎn)生拉應(yīng)力，形成微觀的開裂區(qū)域，且鋼坯經(jīng)過熱軋和冷軋兩道軋制工序，壓縮比大，因此，夾雜物所在區(qū)域在經(jīng)過冷軋后的鋼卷表面容易產(chǎn)生粗糙的線狀裂縫形貌，經(jīng)過鍍鋅工序，由于存在裂縫的區(qū)域與鋅液接觸面更大，容易產(chǎn)生鋅堆積，最終形成宏觀上的線狀缺陷，造成產(chǎn)品降級改判。

5 結(jié)論

（1）產(chǎn)生冷軋鋼卷表面線狀粗糙裂縫缺陷主要原因是煉鋼過程中產(chǎn)生的Al2O3夾雜在軋制過程中由于延展性較周圍基體差，通過不斷軋制，兩者形成拉應(yīng)力，最終形成表面粗糙裂縫缺陷。

（2）鍍鋅鋼卷表面線狀缺陷的產(chǎn)生主要原因：冷軋后鋼卷基體存在粗糙的線狀裂縫，經(jīng)過鍍鋅，由于裂縫與鋅液接觸面增大，導(dǎo)致鋅液堆積所造成。

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作者簡介：唐志剛（1972-），男，四川遂寧人，研究生，工程師，主要從事軋鋼工藝質(zhì)量控制。endprint