汽車用高等級熱鍍鋅板摩擦黑斑缺陷的控制

魏應(yīng)磊，畢玉梅

（武漢鋼鐵有限公司制造管理部，湖北 武漢430082）

近年來，國內(nèi)外汽車廠家對高品質(zhì)鋼板的需求愈來愈旺盛，中高檔轎車的外覆蓋件要求鋼板表面無任何影響涂漆電鍍的缺陷。同時隨著伴隨著汽車廠家工藝優(yōu)化后，普遍將3C2B工藝更新到2C1B工藝，這對外觀件的質(zhì)量提出了更高的要求，很多在原來能夠在三涂工藝下能夠覆蓋的色差類、細(xì)小類缺陷在兩涂工藝下無法遮蓋，對產(chǎn)品從煉鋼到用戶的全流程生產(chǎn)管理都提出更高要求。

1 摩擦黑斑的形貌特征

摩擦黑斑主要在熱鍍鋅板呈現(xiàn)黑斑狀缺陷，正光可見，無明顯手感，通常存在鋼卷外卷1~10卷，嚴(yán)重時占整個鋼卷的1/3，存規(guī)律性出現(xiàn)在鋼卷的兩側(cè)位置，如圖1所示。

圖1 典型摩擦黑斑圖

缺陷部位經(jīng)過微觀組織分析，存在氧化物，黑斑處的成分與正常處的成分相似。但黑斑處的w[O]比正常處多，黑斑處的w[Zn]比正常處少了，因此可以判斷黑斑處發(fā)生了氧化反應(yīng)。

對應(yīng)在鋼卷位置有明顯指向性，對應(yīng)于鋼卷的在運(yùn)輸過程中的受力點(diǎn)，如圖2所示。

2 摩擦黑斑產(chǎn)生原因分析

2.1 運(yùn)輸端

從黑斑的缺陷形貌看，產(chǎn)生的根本原因是鋼卷在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)了層間搓動，導(dǎo)致在受力點(diǎn)位置出現(xiàn)因摩擦產(chǎn)生的氧化黑斑問題。而導(dǎo)致出現(xiàn)層間搓動的原因和運(yùn)輸過程的晃動有直接關(guān)聯(lián)，為驗(yàn)證相關(guān)性，選擇鋼廠出庫相同的鋼卷進(jìn)行汽車運(yùn)輸，一車嚴(yán)格要求走高速且控制限速80 km/h，另外一輛不做要求，結(jié)果發(fā)現(xiàn)要求限速的汽運(yùn)鋼卷摩擦黑斑有明顯減輕。

圖2 外觀對應(yīng)圖

同時對運(yùn)輸端的鋼卷綁扎進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用鋼卷與鋼卷之間、鋼卷與車體之間更有力的綁扎方式可有效減少摩擦黑斑，如圖3所示。

圖3 汽運(yùn)綁扎圖

2.2 生產(chǎn)端

鋼卷的層間錯動除運(yùn)輸端會造成外，熱鍍鋅卷相對于普通冷軋卷多了一層鋅層，其表面硬度相對于普冷板低，鋼卷本身是否卷取緊實(shí)，包裝材料厚度是否適應(yīng)，鋼卷大小是否合適也有很大關(guān)系。通過對比客戶端摩擦黑斑的數(shù)據(jù)分析得出，卷徑越大，橫向力越大，鋼卷層間運(yùn)動力增強(qiáng)，產(chǎn)生摩擦很大的概率越大，顏色越深風(fēng)險(xiǎn)越大，如圖4所示。

圖4 不同卷重、卷寬對應(yīng)鋼卷直徑矩陣

3 摩擦黑斑的改善措施

3.1 運(yùn)輸端

承運(yùn)商做好裝車加固，盡量采用船運(yùn)或火車運(yùn)輸方式合理安排鋼卷生產(chǎn)和交貨時間，避免以運(yùn)輸對表面質(zhì)量要求高的鍍層產(chǎn)品以及冷軋汽車用鋼等產(chǎn)品，火車運(yùn)輸和船運(yùn)鋼卷在運(yùn)輸過程中不易產(chǎn)生頻繁的能有效杜絕摩擦黑斑的產(chǎn)生[1]見圖5。

圖5 摩擦黑斑與鋼卷對應(yīng)圖

選擇汽車運(yùn)輸時，盡量選擇木托架與橡膠墊片結(jié)合的方式支撐鋼卷，增加鋼卷與托架間的受力面積，減少運(yùn)輸中的晃動，同時應(yīng)該做好鋼卷與鋼卷直接、鋼卷與車體之間的綁扎，減少相對摩擦產(chǎn)生的摩擦黑斑。全程高速試驗(yàn)結(jié)果表明，對摩擦黑斑的改善效果非常明顯，大部分摩擦黑斑在3圈以內(nèi)，平均切損量僅0.062 t，在用戶可接受的范圍內(nèi)，運(yùn)輸途中顛簸造成鋼卷位移是產(chǎn)生摩擦黑斑的主因，在1+3模式裝載的鋼卷，第一卷為單獨(dú)固定位移大時也會產(chǎn)生摩擦黑斑，基本無位移的鋼卷不管是單獨(dú)固定還是與其他鋼卷一起固定，摩擦黑斑的都在外圈3圈以內(nèi)。

3.2 生產(chǎn)端

生產(chǎn)端主要需要做好兩個方面工作：需要優(yōu)化鋼卷的卷取張力，確保鋼卷卷取緊實(shí)，避免出現(xiàn)散卷、溢出邊、層間縫隙等問題；需要對于不同的運(yùn)輸方式，選擇不同的包裝方式，特別是防撞紙板的厚度。

4 結(jié)語

通過對本案例的分析，熱鍍鋅鋼卷上的摩擦黑斑是由于鋼卷在運(yùn)輸過程的搖晃，導(dǎo)致層間搓動而產(chǎn)生，該問題的解決需要在生產(chǎn)端和運(yùn)輸端同時開展工作消除。