【摘要】利用SEM、EDS、OM等檢測手段,對冷軋產(chǎn)品表面結疤類缺陷及其成因進行分析,結果表明缺陷處夾縫中存在不連續(xù)、塊狀氧化鐵,缺陷附近的組織與正常組織相比,變形程度更小,這與氧化鐵皮相對基體不易變形、冷軋屬于張力軋制等因素有關。進一步分析表明此類缺陷主要是由冷軋基料的表面缺陷引起的,不是在冷軋軋制階段產(chǎn)生的。
【關鍵詞】結疤;氧化鐵;張力軋制
隨著人們生活水平的提高,汽車、家電等行業(yè)得到了長足的發(fā)展,市場對冷軋薄板的需求旺盛,同時對冷軋產(chǎn)品的級別、質量、成材率等方面的要求越來越高。表面缺陷的存在輕者影響產(chǎn)品的成材率,重者導致產(chǎn)品判次或不合格,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。冷軋產(chǎn)品常見的缺陷有斑點、孔洞、翹皮、結疤等。本文以某薄板廠送檢的質量異議樣板為研究對象,采用OM、SEM、EDS等手段對表面結疤類缺陷進行分析,探討缺陷產(chǎn)生原因,為進一步減少冷軋產(chǎn)品的表面缺陷提供參考。
1、試驗材料及方法
試驗用冷軋產(chǎn)品表面缺陷的宏觀形貌如圖1所示,圖中A部分缺陷跟基體結合緊密,B部分缺陷幾乎脫離基體,但兩部分之間不存在分界線,屬于一個整體,本文將他們歸結為一類缺陷(結疤類缺陷)。在A處沿軋制方向切開,制備缺陷處縱向厚度截面金相試樣,同時在缺陷附近正常部位取金相試樣,經(jīng)砂紙磨拋后,用4%硝酸酒精溶液侵蝕。采用Zeiss光學顯微鏡、蔡司EVO-18掃描電鏡觀察顯微組織。利用蔡司EVO-18掃描電鏡附帶的X射線能譜儀分析缺陷處的成分。
2、實驗結果及討論
試驗材料的顯微組織如圖2所示,其中a圖為正常部位的顯微組織,b圖為缺陷處的組織。從圖中可以看出,試驗材料的組織主要為鐵素體+少量的貝氏體。經(jīng)過冷軋后,組織沿軋向成細條狀或纖維狀,這主要是因為冷軋屬于張力軋制,在張力作用下,組織發(fā)生明顯變形。
圖3為同類缺陷在不同產(chǎn)品上的顯微組織,a圖為冷軋產(chǎn)品上的顯微組織,1處的組織變形程度要小于2處,相對2處來講,1處組織更細小;b圖為熱軋產(chǎn)品上的顯微組織,3處的組織跟4處相比,要粗大很多。a圖與b圖的組織構成完全不同,這主要是因為熱軋工藝與冷軋工藝的軋制機制不同造成的。同時a圖也表明該缺陷不是冷軋軋制引起的,在張力軋制的作用下,只有預先存在缺陷,才有可能出現(xiàn)a圖所示的組織構成。
圖4為缺陷處的EDS分析結果,從圖中可以看出,缺陷處夾縫中存在不連續(xù)、塊狀氧化鐵,主要是因為熱軋產(chǎn)生的氧化鐵皮壓入,形成表面夾雜、結疤等缺陷,在冷軋酸洗階段不易除去[1],而且氧化鐵皮的塑性與基體不一致,在冷軋張力作用下,大塊的氧化皮被拉長,呈現(xiàn)出不連續(xù)、塊狀。EDS分析結果也再次證明缺陷不是冷軋軋制階段產(chǎn)生的。
冷軋基料在軋制前,一般要經(jīng)過平整、酸洗、剪切等階段,在冷軋產(chǎn)品上出現(xiàn)氧化皮壓入、夾雜、結疤等缺陷,很大程度上是因為冷軋基料上存在類似的缺陷。當然從煉鋼到冷軋產(chǎn)品成型,流程長,工藝復雜,工序多,每一步處理不到位,都有可能引起產(chǎn)品缺陷[2]。
3、結論
(1)對缺陷處的夾縫進行EDS分析,結果表明存在不連續(xù)、小塊狀氧化鐵皮。
(2)缺陷附近的組織與正常組織相比,變形程度更小,主要與氧化鐵皮相對基體不易變形、冷軋軋制屬于張力軋制等因素相關。
(3)通過金相顯微組織觀察、EDS分析,得出此類產(chǎn)品缺陷不是冷軋軋制引起的,主要是由冷軋基料表面存在的氧化皮壓入、結疤等缺陷導致的。
參考文獻
[1]宋進英,趙遠,陳連生等.冷軋板線狀缺陷分析及成因分析[J].鋼鐵釩鈦,2013,34(3):107-112.
[2]龐燕萍,譚翠英.冷軋產(chǎn)品表面質量攻關[J].柳鋼科技,2013,2:29-31.