楊松坡
(河鋼集團邯鋼公司邯寶冷軋廠鍍鋅車間,河北 邯鄲 056000)
汽車車身外板用鋼主要包括四門兩蓋、側圍、車頂及翼子板等零件,其表面質量要求為最高等級的05級。鋼板表面的微小缺陷經沖壓后都可能對后續的涂裝工藝產生負面影響。
近期,邯鋼收到某著名車型的質量抱怨,其位于中原地區的某生產基地鍍鋅外板在沖壓后出現渣點缺陷,經涂裝后表面質量不合格,需人工對零件進行打磨,費時費力。為保證客戶使用效果,邯鋼針對該渣點缺陷進行了分析研究。
該外板材質為HC180YD+Z,GI50/50,厚0.65mm。在生產過程中斷續出現大小0.3mm~0.7mm的渣點、位置帶中下表,呈線狀排列,渣點間距不等;沖壓后打磨上表明顯亮點,如下圖所示。

圖1 沖壓打磨后渣點宏觀形貌
從已經沖壓成型的后蓋外板上取缺陷試樣。使用KH2200超聲波清洗儀對缺陷樣品進行超聲波清洗,采用卡爾蔡司Sigma HD系列掃描電子顯微鏡觀察渣點缺陷平面和截面SEM形貌,并用EDS測量渣點缺陷位置的元素組成。
(1)表面分析
能譜顯示渣點缺陷尺寸約0.4mm,缺陷邊部存在O、Al、Zn類鋅渣,缺陷處鋅層較厚,經過輥系碾壓后表面無鋅層紋理。

圖2 沖壓打磨亮點形貌

圖3 麻點缺陷能譜分析
(2)基板分析
鋅層剝落后渣點缺陷處基板形貌下圖4所示,缺陷處基板存在劃傷,劃傷部位無毛化紋理,端部存在鐵皮堆積現象。劃傷寬度117μm,堆積鐵皮經輥系碾壓后呈橢圓狀,軋向長度567μm。劃傷兩側及堆積鐵皮邊部毛化紋理清晰.另外,堆積鐵皮表面存在W-Co元素,如圖5所示,為輥系表面強化元素殘留。

圖4 渣點缺陷處基板形貌

圖5 鐵皮表面殘留元素分析
經分析,該渣點缺陷基板存在熱態劃傷(或搓傷),劃傷端部存在鐵皮堆積現象。堆積鐵皮經輥系碾壓后呈橢圓狀,出鋅鍋后,鋅渣粘附至缺陷處,形成所謂渣點缺陷。渣點缺陷沖壓后反面存在輕微凸起,打磨后表現為亮點缺陷。
據此判斷,該渣點缺陷為鍍鋅工序爐內劃傷(或搓傷)所致。
①年修期間,對退火爐爐輥輥面狀態進行養護,并對存在有劃傷、結瘤的爐輥進行了更換;抑制或消除因爐內劃傷或搓傷產生的渣點缺陷;②生產汽車外板期間,按照既定規定執行每大卷上下表停車打磨制度,同規格三次取樣進行模擬沖壓,對渣點等微小缺陷進行檢驗。