冷軋板常見表面缺陷特征及成因分析

張騰姣 王偉

摘 要： 近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平提升，人們物質(zhì)生活水平和以往相比也發(fā)生較大變化。在冷軋鋼板市場方面，因汽車和家電等各種高質(zhì)量產(chǎn)品而提升需求量，逐漸凸顯冷軋板作用。如果冷軋板表面存有缺陷，會(huì)使深加工產(chǎn)品性能和質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。然而冷軋生產(chǎn)工藝周期長且工藝復(fù)雜，不可避免會(huì)形成產(chǎn)品缺陷。對(duì)此，本文則從原料缺陷和冷軋缺陷兩方面分析其成因和具體特征，望給予冷軋板制作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：冷軋板；表面缺陷；特征；成因

冷軋板冶金規(guī)格薄，存在較長生產(chǎn)過程，因而較易出現(xiàn)孔洞、夾雜、疤坑、表面裂紋、氧化鐵皮壓入等表面質(zhì)量缺陷問題，使板材外觀和其使用性能受到嚴(yán)重影響。無論國內(nèi)還是國外鋼廠都十分重視冷軋板表面缺陷質(zhì)量問題，甚至被認(rèn)為難以消除的詬病。部分缺陷在冶金和演化中因各種因素造成，特征也較為類似。因此需要制作人員在具體操作中根據(jù)實(shí)際情況制定解決策略，進(jìn)而使冷軋板生產(chǎn)質(zhì)量得到有效保證。

冷軋缺陷特征及成因

1.1酸洗不良

帶鋼在酸洗中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)欠酸洗、過久酸洗等不良缺陷，酸洗機(jī)組在冷軋生產(chǎn)過程中會(huì)有較高的自動(dòng)化程度，基本很少出現(xiàn)過酸洗情況，然而會(huì)時(shí)有發(fā)生欠酸洗缺陷，以致于帶鋼表面局部存在部分沒有被直接成功酸洗的氧化鐵皮。在常溫下氧化鐵皮缺乏塑性，尤其在冷軋中并不會(huì)緊隨基體而延伸，鋼板表面也會(huì)在冷軋時(shí)承受帶狀和片狀氧化鐵皮，從而導(dǎo)致鐵皮失去原有的作用，成為廢品。從宏觀角度觀察得知，往往缺乏酸洗缺陷表面會(huì)呈現(xiàn)不同程度黑灰色橫向條文，這種條文類似于抬頭紋形狀，可能集中于鋼上或鋼下等表層。而從微觀檢驗(yàn)分析得知，缺乏酸洗鋼鐵外面會(huì)形成明顯的鐵皮破碎痕跡，這種痕跡和外部正常集體區(qū)域形成較為明顯的邊界劃分。再加上缺乏酸洗缺乏殘留微量的化學(xué)元素，從而得知，之所以出現(xiàn)酸洗不良，主要因?yàn)闊彳堅(jiān)现醒趸F皮厚度較深，過大的卷曲張力造成鐮刀彎直接將帶鋼镚露出酸面。

1.2軋制缺陷

一般軋制缺陷也分為不同類型，其中顯著缺陷如卷取缺陷；卷取工序常見類型之一即卷取擦傷，往往帶鋼表面會(huì)出現(xiàn)這種機(jī)械性擦傷，外貌特征十分簡短且呈現(xiàn)箭形，這種擦傷會(huì)以成簇或成對(duì)等方式出現(xiàn)在持續(xù)接觸的帶鋼表面。往往這種擦傷會(huì)產(chǎn)生于冷軋工序，從微觀角度觀卷取擦傷缺陷僅僅含有鐵元素。因而需要在實(shí)際生產(chǎn)中不斷控制板形精度，降低擦傷缺陷幾率。

原料缺陷特征及成因

2.1熱軋缺陷

如果沒有科學(xué)處理熱軋生產(chǎn)中存在的表面缺陷，那么則會(huì)直接轉(zhuǎn)移到冷軋板，進(jìn)而使冷軋板表面質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。常見熱軋缺陷有以下幾種類型：

2.1.1氧化鐵皮壓入

這種缺陷是熱軋表面常見缺陷，在鋼上和鋼下局部或全部以不規(guī)則形式呈現(xiàn)塊狀、條狀、魚鱗狀、小斑點(diǎn)等形狀。有的缺陷較易脫落，而有的缺陷則直接壓入板面，采取噴砂和酸洗后則會(huì)出現(xiàn)不同程度凹坑。此類缺陷典型特征為凹凸不平破碎狀且缺陷邊界不明。所以發(fā)生壓入缺陷后則需要適當(dāng)增加酸洗時(shí)間，盡可能洗干凈氧化鐵皮，那么在冷軋中因三維流動(dòng)金屬可以對(duì)鐵皮壓入后基體出現(xiàn)的凹凸坑可以使缺陷焊合和壓平，從而消除缺陷。

2.1.2麻點(diǎn)

精軋機(jī)在熱軋中與軟件接觸會(huì)形成摩擦磨損，與支撐輥接觸則會(huì)形成接觸疲勞。工作輥會(huì)因冷卻水作用而受到不同程度的冷熱夾擊，從而出現(xiàn)熱疲勞現(xiàn)象，更會(huì)增加工作輥表面粗糙感。當(dāng)粗糙工作輥接觸軟件時(shí)，位于軋件表面的三次氧化鐵皮有較厚的強(qiáng)度，不可避免會(huì)損壞鐵皮，在此之后就會(huì)形成三次氧化鐵皮壓入，稱為麻點(diǎn)缺陷。一般該缺陷較易出現(xiàn)在精軋前三級(jí)架區(qū)域，主要因?yàn)樵搮^(qū)域表面溫度偏高，導(dǎo)致軋輥表面氧化膜被燙破，即出現(xiàn)破裂。從宏觀角度觀察麻點(diǎn)缺陷則發(fā)現(xiàn)鋼板表面呈現(xiàn)連續(xù)性和局部片狀粗糙面并分布形狀不同。一般消除麻點(diǎn)缺陷采取的有效措施為在滿足制作工藝標(biāo)準(zhǔn)前提下將鋼材中的Si含量到0.05以上或降低精軋入口溫度，從而達(dá)到改善精軋機(jī)輥面狀態(tài)。

2.1.3亮帶

熱軋帶鋼常見缺陷之一即熱軋亮帶，發(fā)生于多數(shù)熱軋生產(chǎn)線。一般輕微亮帶并不會(huì)較大影響帶鋼正常應(yīng)用，只有在嚴(yán)重時(shí)才會(huì)形成影響。在卷取狀態(tài)下亮帶表現(xiàn)為周邊凸起且光潔度高。打開帶卷后則會(huì)發(fā)現(xiàn)輕微浪形缺陷。一般該缺陷主要發(fā)生于薄規(guī)格鋼帶層面區(qū)域，因?yàn)榇虽撡|(zhì)類型偏軟，尾部更是缺陷重點(diǎn)部位，只有少數(shù)會(huì)發(fā)生在局部區(qū)域。帶鋼上下表面也不可避免會(huì)同時(shí)出現(xiàn)亮帶，和缺陷發(fā)生位置完全對(duì)應(yīng)。其中下表面亮帶寬度大于表面且光潔度也明顯高于表面。相關(guān)實(shí)踐結(jié)果顯示，之所以發(fā)生亮帶缺陷，最為主要的因素即卷取張力輥和工序帶鋼局部發(fā)生接觸，以致于帶鋼區(qū)域在卷筒張力、張力輥壓力以及張立坤等多方共同作用下形成塑性變形。對(duì)于上述情況則要求操作人員在實(shí)際操作中精準(zhǔn)控制帶鋼板精度，縮短使用張力輥時(shí)間，進(jìn)一步避免發(fā)生亮帶缺陷。

結(jié)語

總而言之，冷軋板是鋼鐵工業(yè)重要組成部分，導(dǎo)致該工藝出現(xiàn)缺陷的主要因素即原料缺陷和冷軋缺陷。其中原料缺陷因煉鋼工藝操作不當(dāng)而出現(xiàn)翹皮、夾雜和皮下氣泡等顯著缺陷。而氧化鐵皮出現(xiàn)孔洞、劃痕、亮帶、麻點(diǎn)等缺陷則和熱軋有關(guān)。只要在制作過程中沒有科學(xué)合理控制原料缺陷，那么必然會(huì)遺傳到冷軋成品板。但對(duì)于冷軋工序而言，十分容易從宏觀角度辨識(shí)各類缺陷并在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)合理解決措施，從而更好地促使冷軋板表面質(zhì)量得到提高，生產(chǎn)出高質(zhì)量且滿足市場需求的冷軋產(chǎn)品，獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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