300系奧氏體不銹鋼冷軋小白點(diǎn)缺陷分析

鄧昌榮 梁經(jīng)威 許榮君 張鵬 郭曉蒙

摘 要：不銹鋼酸洗板卷以優(yōu)質(zhì)的熱軋板卷為原料，經(jīng)過連續(xù)退火和酸洗去除氧化皮，表面形成鈍化膜，成為表面質(zhì)量好、機(jī)械性能優(yōu)的冷軋?jiān)稀１疚闹饕槍?duì)冷軋后板面小白點(diǎn)缺陷，對(duì)小白點(diǎn)進(jìn)行微觀分析，結(jié)果表明鋼帶邊部發(fā)黑主要為Fe/Cr氧化物，經(jīng)分析主要與No.1表面粗糙度及酸洗不足銹點(diǎn)殘留存在較大相關(guān)性，通過改善白皮酸洗工藝可明顯改善此問題，本文對(duì)熱酸線的生產(chǎn)具有參考意義。

關(guān)鍵詞：300系不銹鋼;小白點(diǎn);粗糙度;酸洗不足;冷軋

隨著人們生活水平的提高，需求量越來越大，市場(chǎng)前景廣闊。300系不銹鋼冷軋板拋光后廣泛應(yīng)用于家庭用品、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學(xué)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、船舶部件等行業(yè)，產(chǎn)品精致光亮、附加值高。但是300系不銹鋼冷軋板容易出現(xiàn)“小白點(diǎn)”的缺陷，該缺陷經(jīng)拋光研磨無法消除，產(chǎn)品使用范圍受到局限，增加下游使用成本，不利于產(chǎn)品推廣。本文針對(duì)300系不銹鋼冷軋板拋光后的“小白點(diǎn)”缺陷，提出其形成的機(jī)理，并通過調(diào)整拋丸、酸濃度及逐步建立完善粗糙度及酸洗不足管控措施進(jìn)行改善，并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到應(yīng)用，取得了良好的效果。

1 小白點(diǎn)缺陷形成機(jī)理

如圖1所示為300系不銹鋼小白點(diǎn)的形貌及微觀分析，小白點(diǎn)發(fā)生位置全寬度全長位置都有發(fā)生，缺陷長度0.5～2mm細(xì)長狀，上下表面均有發(fā)生。冷軋表面小白點(diǎn)產(chǎn)線主要原因有：煉鋼夾雜異物，板面機(jī)械損傷，來料表面粗糙度及來料銹點(diǎn)。

1.1 煉鋼夾雜異物

取缺陷試片對(duì)比合金成分，未見明顯異常。缺陷位置呈凹坑狀，有一定深度，除缺陷邊緣位置檢測(cè)有氧化鉻，其余位置均為基材，未見夾雜物等異常成分，可排除煉鋼夾雜物成因。

1.2 板面機(jī)械損傷

鋼帶表面機(jī)械損傷后，將呈現(xiàn)一定周期或位置規(guī)律。但小白點(diǎn)缺陷并未存在這類規(guī)律，因此可排除機(jī)械損傷造成之原因。

1.3 白皮表面粗糙

白皮帶鋼表面經(jīng)冷軋后較淺坑洼及較低峰點(diǎn)大部分被削峰平谷，但較深坑洼冷軋軋下率不足情況下難以被軋平直，另較高峰點(diǎn)位置軋平直后由于冷軋無法形成焊接，機(jī)械嵌合在板面，退火酸洗后易脫落形成表面坑點(diǎn)。

調(diào)查顯示，同期甬金生產(chǎn)各廠家小白點(diǎn)缺陷對(duì)比發(fā)現(xiàn)，白點(diǎn)程度與Rz1max成正比關(guān)系，可見白皮粗糙度為小白點(diǎn)缺陷成因之一。

1.4 白皮酸洗不足

該缺陷除與粗糙度相關(guān)外，與白皮酸洗不足對(duì)應(yīng)性同樣較高，粗糙度異常卷對(duì)應(yīng)冷軋后小白點(diǎn)降級(jí)率為12.4%，白皮記錄酸洗不良卷對(duì)應(yīng)甬金小白點(diǎn)降級(jí)率為14.9%，對(duì)應(yīng)性較高，研判為白皮銹點(diǎn)經(jīng)冷軋拉長后形成小白點(diǎn)缺陷。

2 300系不銹鋼小白點(diǎn)改善措施

以上分析可見白皮板面粗糙度及白皮階段酸洗不足為造成小白點(diǎn)缺陷原因[1]，針對(duì)以上兩點(diǎn)，協(xié)同現(xiàn)場(chǎng)擬定測(cè)試計(jì)劃，形成管控措施并逐步完善。

2.1 善板面粗糙度

改善板面粗糙度可通過控?zé)彳埬C(jī)架工作輥粗糙度及服役周期，控制熱軋除鱗速度及道次控制，調(diào)整HAPL噴丸等手段改善;綜合考慮調(diào)整HAPL噴丸改善粗糙度最簡單有效。[2]

根據(jù)不同粗糙度白皮對(duì)應(yīng)小白點(diǎn)程度，初擬Ra管控30μm，Rz1max管控23μm。[3]

前期通過調(diào)整拋丸機(jī)電流及拋丸機(jī)組數(shù)，粗糙度逐步下降，小白點(diǎn)缺陷降級(jí)率同步下降，但粗糙度控制仍不穩(wěn)定，小白點(diǎn)降級(jí)率仍較高達(dá)5%。考慮粗糙度控制不穩(wěn)定情況，后將拋丸粒徑要求納入管控要求，退洗按倉混用不同粒徑拋丸，粗糙度月不達(dá)標(biāo)率明顯上升。

2.2 酸洗不足改善

通過分析，剔除粗糙度較高卷后，酸洗不足與小白點(diǎn)缺陷對(duì)應(yīng)性同樣較高，因此改善白皮酸洗不足同樣為改善小白點(diǎn)缺陷要點(diǎn)。但調(diào)整HAPL噴丸改善粗糙度會(huì)影響除銹能力，因此需要在產(chǎn)速、酸濃度及粗糙度中取得平衡點(diǎn)，這些均需在實(shí)際生產(chǎn)中測(cè)試對(duì)比得出。[4]

在保證粗糙度控制在管控范圍前提下，前期通過多次調(diào)整酸濃度及優(yōu)化銹點(diǎn)檢測(cè)方式，白皮酸洗不足情況稍有改善，但仍未達(dá)到預(yù)期效果，前期酸洗不足比例仍高達(dá)8%，下游小白點(diǎn)缺陷降級(jí)風(fēng)險(xiǎn)高。

經(jīng)比對(duì)分析，退洗產(chǎn)速較高時(shí)，白皮酸洗不足比例及甬金小白點(diǎn)降級(jí)比例均較高，綜合考慮，HAPL產(chǎn)速限定65m/s，并將退洗各區(qū)酸濃度等納入日常監(jiān)控范圍，白皮酸洗不足改善明顯，整體發(fā)生率降至2%以內(nèi)。[5]

3 結(jié)論

（1）300系冷軋后小白點(diǎn)為白皮表面粗糙及白皮酸洗不足殘留銹點(diǎn)導(dǎo)致。

（2）通過調(diào)整拋丸、酸濃度及逐步建立完善粗糙度及酸洗不足管控、降速生產(chǎn)等措施可明顯改善此缺陷。此改善可以廣泛運(yùn)用到其他類似生產(chǎn)線，具有極大的推廣實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勇華，邵遠(yuǎn)敬，賀立紅.熱軋奧氏體不銹鋼帶鋼酸洗工藝機(jī)理分析[J].鋼鐵，2014，49（010）：58-61.

[2]李玉峰，惠愷，陳安忠，等.Cr-Mn-Ni-N奧氏體不銹鋼冷軋退火酸洗工藝[J].中國冶金，2017，27（001）：19-23.

[3]李旭初.不同拋丸介質(zhì)在不銹鋼熱軋板除鱗工藝中的應(yīng)用比較[J].山西冶金，2012（02）：13-16.

[4]張林，袁勛臣.熱軋不銹鋼退火酸洗工藝的研究與應(yīng)用[J].一重技術(shù)，2014（4）：10-13.

[5]楊興洲.淺談304不銹鋼冷軋板拋光后“小白點(diǎn)”缺陷[J].山西冶金，1672-1152（2018）04-0033-03.

基金項(xiàng)目：廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金項(xiàng)目（163-2018-XMZC-0001-8802324）;廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2018B030323018）;廣東省揚(yáng)帆計(jì)劃引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2017YT05C047）

作者簡介：鄧昌榮（1989— ），男，福建龍巖人，本科，主要從事不銹鋼品質(zhì)管理工作。