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冷轧薄板“孔洞”缺陷研究

钟声  
【摘要】: 冷轧薄板、镀锌板广泛用于汽车、家用电器、摩托车等制造业的冲压成形件和表面覆盖件,用户除了对冷轧产品的尺寸精度、板型和力学性能有很高的要求外,对冷轧产品表面质量也有很高的要求,特别是用于表面覆盖件的冷轧薄板和镀锌板,任何微小的表面缺陷经涂漆后所存在的缺陷将被放大,严重影响最终产品的品牌形象。 攀钢冷轧薄板、镀锌板生产是将150mm~200mm厚的连铸坯经热轧、酸洗、冷轧、镀锌、退火、平整、精整等工序形成厚度为0.25~2.5mm厚的冷轧产品,任一道生产工序的异常会造成冷轧薄板表面缺陷,更为重要的是生产厚度小于1.0mm冷轧薄板时,连铸坯中的大多数缺陷也将会反映到冷轧薄板表面上。“孔洞”缺陷是冷轧薄板局部位置出现基体不连续的现象,也称为“穿孔”缺陷,是冷轧薄板危害最严重的缺陷之一,尽管一个冷轧钢卷(重量约为8吨)一般情况下其“孔洞”个数在10个以下,但由于缺陷部位必须切除后才能够使用,不仅使用户生产效率大为降低,更为严重的是有的用户认为钢板有“孔洞”缺陷,是因为钢板基体存在质量问题,从而拒绝使用,造成对所有冷轧薄板的质量危机,严重影响企业产品的信誉。 为了有效控制冷轧薄板“孔洞”缺陷,本文针对攀钢冷轧产品在某一时期出现的批量性“孔洞”缺陷进行深入研究,通过利用X—650电子探针、EDAX能谱仪等检测手段对缺陷的形貌、金相组织和成分的分析,总结出“孔洞”缺陷可分为夹杂类、疤块类和机械损伤类,其产生原因主要有四种类型,分别为: ①连铸卷渣,在轧制延伸过程中形成“孔洞”。这类“孔洞”缺陷的显著特点是在缺陷部位能够发现大量富含Ti、Na、Ca、Si、Al大型复合夹杂; ②钢中存在大型夹杂,在冷轧大变形中撕裂形成“孔洞”。这类“孔洞”缺陷的显著特点是在缺陷部位能够发现有聚集状Al_2O_3夹杂,并且缺陷附近常常还能发现有机械摩擦撕裂的痕迹; ③异物掉进钢卷表面,在轧制过程中压入形成带疤块的“孔洞”。这类“孔洞”缺陷的显著特点是在缺陷部位存在与钢板基体宏观形貌完全不同的疤块,或者是有疤块存在过的痕迹; ④轧辊粘有异物或轧辊掉肉,在轧制过程中形成周期性的“孔洞”。这类“孔洞”缺陷的显著特点是在钢板上形成有相等间隔距离周期性的损伤缺陷 为了解决连铸卷渣、钢中存在大型夹杂和异物等问题,进行了夹杂物、异物来源调查研究,对夹杂物来源调查表明:①聚集分布的Al_2O_3夹杂来源主要是中包水口结瘤;②含高Si、Al、K、Ca、Na元素的复合夹杂与中包渣皮、结晶器渣条的成分相似,是中包和结晶器中的保护渣卷入铸坯引起;③个别含高Mg元素的夹杂,与中间包耐火层卷入铸坯有关。为了彻底控制冷轧薄板“孔洞”缺陷的产生,对整个生产工艺进行了验证试验,据此提出了“孔洞”缺陷的治理措施,通过治理,“孔洞”缺陷得到了很好的控制,缺陷量由治理前的每月1000多吨下降到每月60吨左右,效果非常显著,经济效益和社会效益巨大。


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