冷軋IF鋼白斑缺陷分析

王印周 張宇 陳世恒

摘?要：本文通過分析冷軋IF鋼表面形貌和成分特點，從冷軋工序分析缺陷產生原因，并制定措施，有效減少了白斑缺陷的發生。

關鍵詞：連續退火;IF鋼;拉矯機延伸率;酸液溫度;酸洗速度;頭尾剪切量

前言

冷軋IF板帶廣泛應用于汽車制造、家用電器、機械制造等各個領域，在冷軋汽車用鋼使用中占到汽車用鋼總量的30%[1]。冷軋生產是指在材料再結晶溫度以下對鋼板進行軋制生產，使冷軋板產品達到最后的成品厚度要求。在軋制過程中鋼板會產生加工硬化組織，使其塑性變形能力變差，不利于沖壓加工[2]。為了消除這一影響需要對冷軋板進行退火處理。退火是將冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。目的是使變形晶粒重新形核，轉變為均勻細小的等軸晶粒，消除加工硬化現象，改善鋼材的塑性和韌性，使其滿足所要求的機械性能和使用性能，是影響鋼板最終力學性能及表面質量的關鍵工序。

邯寶冷軋廠2080mm冷軋連續退火機組，由德國西馬克公司擔任總設計，是河北省第一條將帶鋼的清洗、退火、平整等工藝集于一體，具有世界先進水平的連續退火生產線，產品規格為0.3～2.5mm，900～2080mm，主要定位高質量的汽車板和家電板，設計年產量為100萬噸。2018年2月份以來，邯寶冷軋連退線IF鋼陸續發生批量“白斑”缺陷，該缺陷表現為連退退火后呈白色斑點狀缺陷，嚴重影響產品表面質量。據統計，白斑缺陷高發月次，白斑帶出品達到2000噸。由于該缺陷為批量發生，不僅造成較大的質量損失，同時嚴重影響合同交付。

1、缺陷分析

1.1 形貌分析

通過觀察，該類缺陷多發于帶鋼上表，形狀為橢圓形白點狀，無手感，呈不連續分布。

1.2 成分分析

取缺陷樣通過顯微鏡，電鏡對缺陷進行深入觀察分析以查找缺陷產生原因。首先對缺陷部位進行低倍顯微鏡觀察（圖2）。

進一步通過電鏡觀察缺陷形貌并進行掃描以分析缺陷組成（圖3、圖4）。

通過顯微鏡低倍觀察可知，缺陷部位呈明顯的白色斑點狀缺陷，近似橢圓形，在軋制方向有明顯的拉伸痕跡。由于缺陷明顯存在拉伸痕跡，可初步確定此類缺陷在軋制之前即產生，經軋制變形后表現為沿軋制方向伸長的形貌。另通過電鏡觀察可知，該缺部位與集體存在明顯分層，非基體缺陷，應為異物壓入基體造成。同時通過缺陷部位掃描結果可發現，缺陷部位存在大量的C、O元素，據此推斷異物可能為有機物。

2、原因分析

結合連退產品熱軋-酸軋-連退全工序生產工藝特點來看，初步確認此類缺陷為酸軋工序軋機前橡膠輥掉膠或擦蹭帶鋼表面，經軋制后壓入基體，在連退線清洗段無法清除，經退火爐加熱后造成白斑缺陷。

初步確定此白斑缺陷產生原因及產生部位后，對酸軋產線全線膠輥進行查找，重點對托輥、擠干輥進行排查。經排查發現部分酸洗段擠干輥及托輥存在局部破裂的問題，有掉膠風險，同時存在膠輥轉動不良可導致膠輥擦蹭帶鋼表面。

3、改進措施

明確了白斑缺陷產生原因后，針對缺陷制定了針對性的解決措施：

（1）對酸軋全線進行檢查，發現破損的及時更換，同時確保所有輥轉動良好。

（2）酸軋工序生產IF鋼時對鋼卷溫度進行測量，溫度大于100℃不允許上線生產。

（3）酸軋工序生產IF鋼時，應保持拉矯延伸率≥2%。

（4）酸軋工序酸液溫度控制范圍為84～88℃。

（5）酸洗速度要求：焊縫120m/min，帶中180m/min。

（6）連退工序頭尾剪切量要求：入口頭、尾≥15米;出口剪切≥20米。

4、取得效果

采取上述針對措施后，2019年6月份以來，此類缺陷已明顯減少。經過7、8月份6批次樣品分析，其中5批次為氧化鐵皮壓入類缺陷，由于酸軋工序粘膠造成的白斑缺陷已基本消除。

參考文獻：

[1]駱鐵軍.鋼鐵工業“十二五”發展規劃對科技發展的新要求[C].第八屆（2011）中國鋼鐵年會.北京：中國金屬學會，2011：1

[2]何建峰，宋建新.冷軋板連續退火技術在寶鋼的應用[ J].軋鋼，2003，20（3）：32