熱軋酸洗板表面斑狀色差產(chǎn)生機理及控制措施

  熱軋酸洗板是介于冷軋板和熱軋板之間的產(chǎn)品,其質(zhì)量要求要高于熱軋板,且部分熱軋酸洗板需按照冷軋板的要求進(jìn)行生產(chǎn)。實(shí)際生產(chǎn)發(fā)現,熱軋酸洗板存在的表面質(zhì)量缺陷主要有麻點(diǎn)、凹坑、氧斑、劃傷、腰折、欠酸洗和過(guò)酸洗等等,這些缺陷形成原因較明確,控制手段易于提出。然而,在首鋼遷安鋼鐵有限責任公司現場(chǎng)生產(chǎn)中發(fā)現大批量熱軋帶鋼經(jīng)酸洗后表面存在斑狀色差缺陷,影響了成品的表觀(guān)質(zhì)量。此類(lèi)缺陷經(jīng)冷軋大壓下率軋制后逐漸消失,對成品表面質(zhì)量影響較??;但該缺陷對于以熱代冷的熱軋酸洗板類(lèi)產(chǎn)品影響巨大,嚴重影響產(chǎn)品的涂鍍性能。

  國內外相關(guān)研究表明,熱軋板表面氧化鐵皮的結構以及其與鋼基體的結合狀態(tài)是決定酸洗效果的關(guān)鍵。有學(xué)者對不銹鋼帶鋼表面條痕色差缺陷進(jìn)行了分析,認為帶鋼表面粗糙度不同是造成色差缺陷的主要原因,而表面粗糙度不同的主要原因是帶鋼表面不同程度的晶間腐蝕。進(jìn)一步的研究認為:連鑄保護渣對板坯表面的增碳和潤滑劑燃燒增碳都會(huì )加劇晶間腐蝕。部分研究者對冷軋帶鋼表面的縱向色差帶進(jìn)行了分析,認為產(chǎn)生色差的主要原因是冷軋過(guò)程中乳化液潤滑不足及噴嘴堵塞造成的。

  然而,對于熱軋酸洗板中普遍存在的酸洗后的斑狀色差缺陷,還未有文獻進(jìn)行系統闡述。首鋼的研究者們分析了熱軋酸洗板酸洗后表面斑狀色差缺陷的產(chǎn)生機理,同時(shí)提出了改善和預防措施。

  通過(guò)觀(guān)察,可以將熱軋酸洗板酸洗后的斑狀色差缺陷按程度分成輕、中、重3級。輕度時(shí)缺陷側光能見(jiàn),界限模糊;中度時(shí)缺陷較明顯可見(jiàn),板卷表面局部分布;重度時(shí)缺陷明顯可見(jiàn),板卷整個(gè)表面均可見(jiàn)。色差呈大理石斑紋狀,無(wú)明顯手感。酸洗板表面顏色不一,襯度不均勻,表面間或存在呈各類(lèi)斑狀的色塊,斑狀色差缺陷大體上沿軋制方向有延伸,有的甚至沿軋向呈條帶狀。

  SEM分析顯示,色差區域與正常區域區別主要是表面粗糙度存在差異。色差區域表面呈現出凹坑密集、粗糙度較高的形貌,而正常區域表面平整光滑、基本無(wú)疏松多孔形貌存在。EDS能譜顯示,正常區域及色差區域均為100%的Fe元素,可以證實(shí)氧化鐵皮已經(jīng)全部去除。

  不難看出,色差缺陷的產(chǎn)生原因是:

 ?。?)色差區域的氧化鐵皮與基體界面的結合形貌不同于正常區域,酸洗后帶鋼表面粗糙度的差異造成了視覺(jué)襯度的差異,形成了斑狀色差缺陷。由于帶鋼表面粗糙度有所差異,勢必會(huì )影響后續的涂鍍工序,對酸洗板類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量造成巨大影響。

 ?。?)此類(lèi)斑狀色差缺陷主要與熱軋精軋工作輥輥面氧化膜狀態(tài)有關(guān)。氧化膜剝落、粗糙時(shí),軋輥碾壓帶鋼使得三次鐵皮生成不均勻并出現非均勻壓入,壓入處的鐵皮與帶鋼基體的界面粗糙、多凹坑,經(jīng)酸洗除去鐵皮后,粗糙度的差異導致色差的出現。

 ?。?)通過(guò)軋制制度的優(yōu)化、軋輥使用的優(yōu)化和精軋用水制度、軋制潤滑技術(shù)的優(yōu)化,可以有效消除熱軋酸洗板酸洗后的斑狀色差缺陷。