冷軋連退汽車板“亮點(diǎn)”缺陷分析及應(yīng)對措施

李建軍，張軍鋒

（1.河鋼集團(tuán)唐鋼公司冷軋事業(yè)部，河北 唐山 063000；2.唐鋼高強(qiáng)汽車板有限公司，河北 唐山 063000）

1 缺陷形貌

隨著連退帶鋼亮點(diǎn)問題的不斷出現(xiàn)，人們將更多的目光集中到鋼鐵冶煉工藝當(dāng)中來，特別是無間隙原子鋼。某汽車主機(jī)廠使用鋼材連退汽車板時出現(xiàn)板面銹蝕問題，其主要以點(diǎn)銹蝕為主，另有部分條帶狀銹蝕。銹蝕嚴(yán)重程度不同，部分鋼卷上呈連續(xù)或者斷續(xù)出現(xiàn)，規(guī)律性不強(qiáng)。該鋼材之所以受到廣泛的關(guān)注，其主要原因在于它已成為較為普遍的軟性鋼材被廣泛運(yùn)用?？蓞s因?yàn)榱咙c(diǎn)問題不能及時得到解決，而使鋼材得到降級改判的處理，從而使企業(yè)遭受了巨大經(jīng)濟(jì)損失。這也使得本人的研究變得更具價值性、意義性。邯寶連退產(chǎn)線帶鋼“亮點(diǎn)”問題由于工藝操作不當(dāng)而接連發(fā)生，宏觀形貌如圖1所示。

圖1 板材表面“亮點(diǎn)”缺陷宏觀形貌

2 機(jī)理研究

在制造汽車工業(yè)中，所用的汽車板材厚度通常為0.6mm～2.0 mm的EDDQ/SEDDQ-IF鋼板為主，該板材具有較為優(yōu)越的性能，不僅含碳量較低，并且抗擊能力強(qiáng)。目前已成為汽車行業(yè)中應(yīng)用較為普遍的板材。汽車板銹蝕一般是指用戶開始使用時發(fā)現(xiàn)的表面銹斑和銹點(diǎn)，其主要成分是Fe2O3，為附著于鋼材表面的水與空氣中的氧發(fā)生原電池反應(yīng)生成的腐蝕產(chǎn)物。該板材的生產(chǎn)流程，主要經(jīng)過煉鋼、熱扎、酸扎以及退火的處理。退火處理是作為板材炸制工藝中的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在經(jīng)過退火處理時，它的工藝制定要嚴(yán)格達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)流程，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)板材的優(yōu)越性能。其對應(yīng)的退火曲線如圖2所示。

圖2 退火曲線

在進(jìn)行退火工藝處理時，它的帶鋼性能越軟，那么它出現(xiàn)的瑕疵性就有可能被加以復(fù)制，這不僅會損害鋼材的品質(zhì)，更是因此會被降級處理?；诖朔N原因，爐輥?zhàn)鳛橥嘶馉t的主要部件變得尤為重要，它也因此決定了鋼板的質(zhì)量的合格與否。通過調(diào)查相關(guān)的文件得知，爐輥積瘤主要有兩種形態(tài)。黏屑和結(jié)瘤。其中黏屑最易去除，而結(jié)瘤并不易去除，這與其中的化學(xué)生成物有關(guān)。圖3為爐輥結(jié)瘤圖片，圖4為結(jié)瘤物顯微組織。

圖3 爐底輥結(jié)瘤圖片

圖4 黏屑的微觀形貌

根據(jù)所檢測的最終結(jié)果，以及對已有文獻(xiàn)的具體分析得知，連續(xù)退火機(jī)組爐輥結(jié)瘤主要包含兩種機(jī)制：一種是高溫情形下由于帶鋼和爐輥在滑動出產(chǎn)生摩擦而形成的雜質(zhì)物聚集。

另一種則是由于爐輥本身由于長時間磨損所導(dǎo)致的結(jié)瘤現(xiàn)象，如不能及時有效的處理，便會形成“亮點(diǎn)”缺陷。該“亮點(diǎn)”問題的出現(xiàn)嚴(yán)重與否，將直接取決于爐輥結(jié)瘤程度的深淺，即爐內(nèi)氣體的化學(xué)反應(yīng)性，以及爐內(nèi)溫度的高低等，這些因素都會導(dǎo)致結(jié)瘤現(xiàn)象的發(fā)生。該問題不僅會嚴(yán)重影響到板材的使用性，并且它的性能、質(zhì)量也會大大降低。盡管通過對爐底輥表面刷涂層能夠使該問題得到有效的環(huán)節(jié)，但這并不能根除結(jié)瘤問題，并且也會因此加大板材的生產(chǎn)成本。

3 爐輥結(jié)瘤影響因子分析

通過對有關(guān)文件資料及魚骨圖的分析得知，爐輥結(jié)瘤之所以會頻頻出現(xiàn)，主要因?yàn)闋t體在清洗的過程中，并沒有徹底將這些雜質(zhì)進(jìn)行清除。特別是爐內(nèi)在進(jìn)行高溫作業(yè)時，由于大量產(chǎn)生的雜質(zhì)附著，而使得它們會在高溫中形成一種黏質(zhì)在爐輥附著而不易消除。只要盡可能的將爐內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清理，這是處理爐輥粘質(zhì)的有效解決策略。當(dāng)然，通過更換頻率的操作能夠有效去除邯鋼爐輥結(jié)瘤問題的出現(xiàn)，也就是有效去除連退汽車板表面的“亮點(diǎn)”缺陷，盡管在該問題上能夠得到一定的解決，但也因此使生產(chǎn)的成本大幅度的增加。也就是說，只有從根本上來解決問題分析出爐底輥結(jié)瘤的成分，并采取有效的清洗手段來加以處理，使得清洗后的汽車板更具反射性。

3.1 連退產(chǎn)線

經(jīng)過與相應(yīng)的技術(shù)人員進(jìn)行及時的溝通，然后將影響汽車板材清洗的主要因素提取出來，并羅列為9個工序，在其中的網(wǎng)羅因子中進(jìn)行有效的篩選。這些經(jīng)過篩選過的因子。首先會在為期兩周的現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集中，選取一部分，因此進(jìn)行檢驗(yàn)的處理，并且會將所產(chǎn)生的擠干效果進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析得知，這些因子都收到了較好的處理效果。該效果可以最終被連退車間所效仿。在經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析后，在所篩選的因子中，最易受到連退反射率影響的有11個因子，所影響的參數(shù)分別包括：堿液溫度、堿液電導(dǎo)率、電解電導(dǎo)率等。這也說明了，再進(jìn)行汽車板材處理時，可以通過酸軋即酸洗的處理來提升板材的反射率。其次在另一部分?jǐn)?shù)據(jù)中，經(jīng)過堿液干凈程度以及對擠干輥投用等數(shù)據(jù)的分析，被所分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性模型的建立，并將Y作為連退反射率的模型條件來分析連退處理的效果。通過分析該模型發(fā)現(xiàn)，通過計算成品反射率與原料反射率之間的關(guān)系，便可得知清洗的能力，并且該計算方式也可作為連退車間的操作進(jìn)行使用，對重要的參數(shù)酸軋反射率也會因此操作而得到有效的提升，這也將最終影響到作業(yè)的工藝流程。

3.2 酸扎產(chǎn)線

通過相應(yīng)的分析得知，在進(jìn)行酸扎處理時，影響其反射率的有關(guān)因子包含13個。將這13個因子布列成陣，可形成線性模型分析圖。其中的因子包括了皂化值、油濃度等。通過對這些因子類型的分析，得出它們之間在經(jīng)過反射率的高低檢測后即可通過調(diào)整，使其形成SS模型，并且該模型中的數(shù)值波動即顯現(xiàn)出該汽車板材經(jīng)過酸軋?zhí)幚砗蟮姆瓷渎蚀笮　Ｍㄟ^進(jìn)一步的分析會從中找到影響最大的三個因子，即1～2油濃度、1～2皂化值、1～2電導(dǎo)率。只有合理調(diào)配該三個因子才能有效解決汽車板材中的“亮點(diǎn)”缺陷問題。

4 實(shí)施效果

根據(jù)上文分析，在找到有效因子進(jìn)行回歸后并且在經(jīng)過酸洗和連退清洗后得到的相應(yīng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以制定成方案來加以實(shí)施，板面銹蝕的發(fā)生主要是涂油前板面帶水，影響了油膜的完整性，為銹蝕發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。通過該方案的實(shí)施汽車板材得到有效的清洗及反射率提升高達(dá)73%以上。連退處理后，它的反射率更是高達(dá)93%。這說明連退清洗方法將成為克服亮點(diǎn)問題的有效解決策略，它不僅能有效控制連退爐底輥結(jié)瘤現(xiàn)象的發(fā)生，并且還能使生產(chǎn)的成本得到有效的控制。

5 結(jié)語

通過綜上分析得知，想要解決汽車板材中出現(xiàn)的亮點(diǎn)缺陷問題，就要有效控制爐底輥結(jié)瘤的形成。而最為有效的策略就是進(jìn)行酸扎處理和連退清洗。這不僅解決了我國汽車板材生產(chǎn)中的一個大難題，并且也有利于對清洗效果做出更為優(yōu)化的改進(jìn)。