趙永亮

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠，安徽馬鞍山 243000）

前言

連退汽車外板縱向條紋缺陷是普遍存在的一種缺陷，其產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，解決措施也受不同產(chǎn)線設(shè)備、工藝等多方面因素影響，是長期困擾國內(nèi)汽車面板生產(chǎn)的技術(shù)難題[1,2,3]。研究結(jié)合馬鋼冷軋廠連退機(jī)組設(shè)備和工藝特點(diǎn)，對產(chǎn)生的沖壓后縱向條紋缺陷進(jìn)行了分析和研究，明確了沖壓后縱向條紋缺陷的形成原因并提出了改善對策。

1 沖壓后縱向條紋形貌特征

沖壓后縱向條紋缺陷沿鋼板軋制方向縱向分布，在沖壓后油石打磨可見寬度約1 mm，間距4～5 mm，如圖1所示。

圖1 沖壓后縱向條紋缺陷形貌

通卷均可出現(xiàn)且變形量越大缺陷越明顯，分布于沖壓件變形區(qū)域整個(gè)板寬方向，條紋明暗相間，明處條紋比正?；迤?。該類缺陷的最大特點(diǎn)是沖壓前不顯現(xiàn)，沖壓后油石打磨沖壓件表面出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)影響后續(xù)涂裝效果[4]，造成客戶抱怨。

2 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)樣板為國內(nèi)某車型連退外板沖壓后的側(cè)圍零件，存在沖壓后縱向條紋缺陷及無縱向條紋進(jìn)行對比分析，其原板化學(xué)成分如表1所列。

表1 鋼板基體化學(xué)成分 Wt.%

取有缺陷側(cè)圍零件及無缺陷側(cè)圍零件后部樣板進(jìn)行檢測，通過線切割方法將零件制成10×10 mm的缺陷試樣如圖1 所示。用酒精超聲波清洗及用HCI 侵蝕試樣，利用掃描電鏡(SEM)及能譜儀對試樣進(jìn)行觀察、分析，并利用金相顯微鏡對基板金相組織進(jìn)行分析，測量晶粒大小。

圖2 取缺陷對比樣

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

缺陷試樣表面條紋區(qū)域的電子掃描照片如圖3(a)所示，在掃描電鏡下觀察試樣，存在明顯的沿軋制方向拉長的，長寬比約為5∶1 的未回復(fù)再結(jié)晶組織，而無缺陷試樣表面未觀察到類似組織。對缺陷試樣截面金相組織進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)表層存在厚度約5～15 μm的未回再結(jié)晶組織。能譜進(jìn)一步分析缺陷區(qū)域、臨界區(qū)域及正常區(qū)域，缺陷區(qū)域碳元素含量異常，與臨界區(qū)域及正常區(qū)域存在明顯差異，如圖4所示。

圖3 缺陷試樣、無缺陷試樣表面及缺陷試樣截面電子掃描照片

圖4 條紋缺陷區(qū)域、臨界區(qū)域與正常區(qū)域能譜分析

4 改善措施

對于連續(xù)退火爐工藝段各項(xiàng)工藝參數(shù)，特別是加熱段、保溫段參數(shù)對變形金屬再結(jié)晶過程會產(chǎn)生不同程度的影響，而缺陷區(qū)域碳元素含量的異常上升已遠(yuǎn)高于其成分中的碳含量，并在退火過程中抑制了回復(fù)再結(jié)晶的發(fā)生，因此控制碳元素的來源即可從源頭對缺陷進(jìn)行控制。現(xiàn)場采用以下改進(jìn)措施：

(1)提高酸軋工序表面清潔度，降低殘油殘鐵含量，軋硬卷反射率控制到65%以上。

(2)優(yōu)化清洗段堿液濃度，提高清洗能力，有效去除殘油殘鐵，清洗后帶鋼反射率達(dá)到90%以上。

(3)優(yōu)化清洗段漂洗水溫度等關(guān)鍵工藝參數(shù)，確保帶鋼在連退清洗段的表面清潔度。

通過工藝調(diào)整，確保帶鋼表面完全再結(jié)晶，從而避免或消除此類縱向條紋缺陷的產(chǎn)生。

5 結(jié)論

沖壓后縱向條紋區(qū)域截面金相組織分析及表面電鏡掃描分析：

(1)表層明顯可見厚度5～15 μm 的未回復(fù)再結(jié)晶組織；

(2)能譜分析缺陷部位碳含量異常升高。

沖壓時(shí)表層未回復(fù)再結(jié)晶層與內(nèi)部組織存在較大差異，沖壓成型后打磨表面表現(xiàn)為沿軋制方向的明暗相間的條紋缺陷，連退機(jī)組生產(chǎn)時(shí)可通過提高帶鋼表面清潔度，控制鋼板表面碳元素殘留可減輕或消除沖壓后類縱向條紋缺陷的產(chǎn)生。