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        冷軋IF鋼白斑缺陷分析

        2021-10-25 12:28:38王印周張宇陳世恒
        裝備維修技術(shù) 2021年36期

        王印周 張宇 陳世恒

        摘?要:本文通過分析冷軋IF鋼表面形貌和成分特點(diǎn),從冷軋工序分析缺陷產(chǎn)生原因,并制定措施,有效減少了白斑缺陷的發(fā)生。

        關(guān)鍵詞:連續(xù)退火;IF鋼;拉矯機(jī)延伸率;酸液溫度;酸洗速度;頭尾剪切量

        前言

        冷軋IF板帶廣泛應(yīng)用于汽車制造、家用電器、機(jī)械制造等各個(gè)領(lǐng)域,在冷軋汽車用鋼使用中占到汽車用鋼總量的30%[1]。冷軋生產(chǎn)是指在材料再結(jié)晶溫度以下對(duì)鋼板進(jìn)行軋制生產(chǎn),使冷軋板產(chǎn)品達(dá)到最后的成品厚度要求。在軋制過程中鋼板會(huì)產(chǎn)生加工硬化組織,使其塑性變形能力變差,不利于沖壓加工[2]。為了消除這一影響需要對(duì)冷軋板進(jìn)行退火處理。退火是將冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上,保持足夠時(shí)間,然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。目的是使變形晶粒重新形核,轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚣?xì)小的等軸晶粒,消除加工硬化現(xiàn)象,改善鋼材的塑性和韌性,使其滿足所要求的機(jī)械性能和使用性能,是影響鋼板最終力學(xué)性能及表面質(zhì)量的關(guān)鍵工序。

        邯寶冷軋廠2080mm冷軋連續(xù)退火機(jī)組,由德國(guó)西馬克公司擔(dān)任總設(shè)計(jì),是河北省第一條將帶鋼的清洗、退火、平整等工藝集于一體,具有世界先進(jìn)水平的連續(xù)退火生產(chǎn)線,產(chǎn)品規(guī)格為0.3~2.5mm,900~2080mm,主要定位高質(zhì)量的汽車板和家電板,設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為100萬噸。2018年2月份以來,邯寶冷軋連退線IF鋼陸續(xù)發(fā)生批量“白斑”缺陷,該缺陷表現(xiàn)為連退退火后呈白色斑點(diǎn)狀缺陷,嚴(yán)重影響產(chǎn)品表面質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),白斑缺陷高發(fā)月次,白斑帶出品達(dá)到2000噸。由于該缺陷為批量發(fā)生,不僅造成較大的質(zhì)量損失,同時(shí)嚴(yán)重影響合同交付。

        1、缺陷分析

        1.1 形貌分析

        通過觀察,該類缺陷多發(fā)于帶鋼上表,形狀為橢圓形白點(diǎn)狀,無手感,呈不連續(xù)分布。

        1.2 成分分析

        取缺陷樣通過顯微鏡,電鏡對(duì)缺陷進(jìn)行深入觀察分析以查找缺陷產(chǎn)生原因。首先對(duì)缺陷部位進(jìn)行低倍顯微鏡觀察(圖2)。

        進(jìn)一步通過電鏡觀察缺陷形貌并進(jìn)行掃描以分析缺陷組成(圖3、圖4)。

        通過顯微鏡低倍觀察可知,缺陷部位呈明顯的白色斑點(diǎn)狀缺陷,近似橢圓形,在軋制方向有明顯的拉伸痕跡。由于缺陷明顯存在拉伸痕跡,可初步確定此類缺陷在軋制之前即產(chǎn)生,經(jīng)軋制變形后表現(xiàn)為沿軋制方向伸長(zhǎng)的形貌。另通過電鏡觀察可知,該缺部位與集體存在明顯分層,非基體缺陷,應(yīng)為異物壓入基體造成。同時(shí)通過缺陷部位掃描結(jié)果可發(fā)現(xiàn),缺陷部位存在大量的C、O元素,據(jù)此推斷異物可能為有機(jī)物。

        2、原因分析

        結(jié)合連退產(chǎn)品熱軋-酸軋-連退全工序生產(chǎn)工藝特點(diǎn)來看,初步確認(rèn)此類缺陷為酸軋工序軋機(jī)前橡膠輥掉膠或擦蹭帶鋼表面,經(jīng)軋制后壓入基體,在連退線清洗段無法清除,經(jīng)退火爐加熱后造成白斑缺陷。

        初步確定此白斑缺陷產(chǎn)生原因及產(chǎn)生部位后,對(duì)酸軋產(chǎn)線全線膠輥進(jìn)行查找,重點(diǎn)對(duì)托輥、擠干輥進(jìn)行排查。經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)部分酸洗段擠干輥及托輥存在局部破裂的問題,有掉膠風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)存在膠輥轉(zhuǎn)動(dòng)不良可導(dǎo)致膠輥擦蹭帶鋼表面。

        3、改進(jìn)措施

        明確了白斑缺陷產(chǎn)生原因后,針對(duì)缺陷制定了針對(duì)性的解決措施:

        (1)對(duì)酸軋全線進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)破損的及時(shí)更換,同時(shí)確保所有輥轉(zhuǎn)動(dòng)良好。

        (2)酸軋工序生產(chǎn)IF鋼時(shí)對(duì)鋼卷溫度進(jìn)行測(cè)量,溫度大于100℃不允許上線生產(chǎn)。

        (3)酸軋工序生產(chǎn)IF鋼時(shí),應(yīng)保持拉矯延伸率≥2%。

        (4)酸軋工序酸液溫度控制范圍為84~88℃。

        (5)酸洗速度要求:焊縫120m/min,帶中180m/min。

        (6)連退工序頭尾剪切量要求:入口頭、尾≥15米;出口剪切≥20米。

        4、取得效果

        采取上述針對(duì)措施后,2019年6月份以來,此類缺陷已明顯減少。經(jīng)過7、8月份6批次樣品分析,其中5批次為氧化鐵皮壓入類缺陷,由于酸軋工序粘膠造成的白斑缺陷已基本消除。

        參考文獻(xiàn):

        [1]駱鐵軍.鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃對(duì)科技發(fā)展的新要求[C].第八屆(2011)中國(guó)鋼鐵年會(huì).北京:中國(guó)金屬學(xué)會(huì),2011:1

        [2]何建峰,宋建新.冷軋板連續(xù)退火技術(shù)在寶鋼的應(yīng)用[ J].軋鋼,2003,20(3):32

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