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        典型鍍鋅鍍錫板材缺陷分析

        2022-12-22 06:07:28蘇月艷
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2022年35期
        關(guān)鍵詞:成分表鍍鋅板鍍錫

        蘇月艷

        (沙鋼集團理化檢測中心,江蘇 張家港 215625)

        熱鍍鋅、錫板具有良好的耐蝕性和裝飾性,被廣泛應(yīng)用于建筑、家電、汽車等領(lǐng)域。由于熱鍍鋅、錫板生產(chǎn)流程長、各生產(chǎn)線的工藝和設(shè)備存在差異,難以避免表面缺陷的產(chǎn)生,需要鋼廠對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種缺陷進行系統(tǒng)的研究和分類總結(jié),不斷補充和完善控制措施,提高產(chǎn)品的質(zhì)量控制水平[1-2]。

        本文利用(EVO MA18)掃描電鏡、(AZtec)能譜分析儀對鍍鋅、錫薄板缺陷進行系統(tǒng)性分析,區(qū)分缺陷類型,為解決實際生產(chǎn)問題提供有效理論依據(jù)。

        1 實驗方法

        在板材缺陷處截取適當大小的樣品,采用超聲波清洗儀去除樣品表面油污等附著物,用鹽酸試劑清除表面涂層,噴灑無水乙醇,用吹風(fēng)機快速吹干樣品表面,樣品制備完成。利用鎢絲掃描電鏡(EV0 MA18)觀察板材缺陷的微觀形貌,利用能譜分析儀(AZtec)對缺陷處進行成分分析。

        2 檢驗結(jié)果

        2.1 鍍鋅板表面白條缺陷分析

        2.1.1 宏觀特征

        該缺陷在鍍鋅成品卷的上下表面均有出現(xiàn),沿軋向斷續(xù)隨機分布,頻閃儀下明顯可見,常光下側(cè)光可見,筆直線狀,呈白色;脫去鋅層后基板表面對應(yīng)處可見灰黑色細線(圖1—2),圖片圓形區(qū)域內(nèi)為退鋅后的缺陷處形貌。

        圖1 宏觀缺陷形貌(1)

        2.1.2 微觀分析

        缺陷區(qū)域內(nèi)聚集著沿軋向分布并嵌入基體的小顆粒(單個尺寸10~20μm)(圖3),能譜分析成分為氧化鋁顆粒(表1)。

        表1 氧化鋁夾雜成分表

        圖2 宏觀缺陷形貌(2)

        圖3 夾雜能譜形貌

        2.2 鍍錫板針孔缺陷分析

        2.2.1 宏觀特征針孔狀缺陷的宏觀特征為無規(guī)律隨機分布在整個板面,針孔細小,肉眼觀察不清晰(圖4)。

        圖4 針孔型缺陷

        2.2.2 微觀分析

        夾雜引起的針孔:能譜分析夾雜主要成分為Al、Ca、O(表2、圖5)。

        圖5 針孔型孔洞

        表2 針孔形孔洞夾雜成分表

        2.3 鍍鋅板異物壓入形孔洞缺陷分析

        2.3.1 宏觀特征

        壓入物隨機出現(xiàn)在板寬不同位置,呈條帶狀短距離分布(圖6)。

        圖6 異物壓入形孔洞

        2.3.2 微觀分析

        能譜分析壓入的顆粒物僅含F(xiàn)e、C元素,無異常成分。壓入顆粒金相組織較正常處金相組織明顯細?。▓D7—8、表3)。

        表3 壓入顆粒成分表

        圖7 壓入物金相

        圖8 壓入物電鏡形貌

        2.4 鍍錫板串狀孔洞缺陷分析

        2.4.1 宏觀特征

        孔洞呈串沿軋制方向成條帶狀分布,大小不一,孔洞處無起皮(如圖9—10)。

        圖9 串狀孔洞(1)

        2.4.2 微觀分析

        由夾雜引起的串狀孔洞微觀孔洞處存在較多小疤塊,無起皮形貌,上下表面孔洞尺寸大小基本一致。夾雜主要成分:Cr、Ni、Ti、O、Co、W(圖11—12、表4—5)。

        表4 串狀孔洞夾雜成分表(1)

        圖11 串狀孔洞(3)

        2.5 鍍鋅板翹皮形孔洞缺陷分析

        2.5.1 宏觀特征

        孔洞處單面起皮,沿軋制方向縱向延伸,剝離表面起皮能清晰觀察到隔層處灰色氧化物(圖13)。

        圖10 串狀孔洞(2)

        圖12 孔洞處夾雜

        表5 串狀孔洞夾雜成分表(2)

        圖13 起皮孔洞形貌

        2.5.2 微觀分析

        翹皮形孔洞單面存在起皮分層形貌,孔洞存在于起皮缺陷處,上下表面孔洞尺寸基本一致,能譜分析有氧化鐵皮(圖14、表6)。

        表6 起皮處成分表

        圖14 起皮處組織

        3 分析與討論

        (1)由試驗結(jié)果可以分辨鍍鋅、錫板材的缺陷主要類型有:①樣品表面存在夾雜導(dǎo)致的鍍鋅板表面白條缺陷。②樣品表面存在夾雜導(dǎo)致的鍍錫板表面針孔缺陷。③異物壓入導(dǎo)致的鍍鋅板表面孔洞缺陷。④夾雜引起的小疤塊導(dǎo)致的鍍錫板表面串狀孔洞缺陷。⑤表面翹皮型孔洞缺陷。

        (2)鍍鋅板生產(chǎn)工藝追溯。白條缺陷判次卷出自1#機白班開澆的澆次,該澆次共生產(chǎn)11爐,存在異常如下:①2個流均存在換水口頻繁的情況,1流相比2流更嚴重,反映出鋼水潔凈度差、夾雜多。②RH到站溫度偏低,平均到站溫度1 593℃,每爐吹氧升溫,對鋼水潔凈度不利。③轉(zhuǎn)爐出鋼渣面脫氧劑加入量不規(guī)范,不利于頂渣氧化性持續(xù)控制在低水平,導(dǎo)致鋼水一定程度的二次氧化。

        4 結(jié)論及措施

        (1)利用掃描電鏡及能譜分析儀進行鍍鋅、錫板的表面缺陷分析,清晰分辨缺陷的形貌特征,區(qū)分缺陷主要為5種類型:白條缺陷、針孔缺陷、異物壓入導(dǎo)致的孔洞缺陷、夾雜小疤塊導(dǎo)致的孔洞缺陷和表面翹皮導(dǎo)致的孔洞缺陷。

        (2)通過優(yōu)化精煉工藝,提高鋼水的潔凈度,減少鋼液中夾雜物的數(shù)量,從而有效控制由夾雜物產(chǎn)生的鍍鋅、錫板表面白條、針孔、孔洞缺陷。

        (3)優(yōu)化軋制工藝,改善軋制潤滑狀態(tài),控制鋅灰和鋅渣的產(chǎn)生并及時清除,增加軋輥表面質(zhì)量的檢查頻次,從而改善由異物壓入、表面翹皮導(dǎo)致的孔洞缺陷。

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