冷轧IF钢白斑缺陷分析

王印周 张宇 陈世恒

摘 要：本文通过分析冷轧IF钢表面形貌和成分特点，从冷轧工序分析缺陷产生原因，并制定措施，有效减少了白斑缺陷的发生。

关键词：连续退火;IF钢;拉矫机延伸率;酸液温度;酸洗速度;头尾剪切量

前言

冷轧IF板带广泛应用于汽车制造、家用电器、机械制造等各个领域，在冷轧汽车用钢使用中占到汽车用钢总量的30%[1]。冷轧生产是指在材料再结晶温度以下对钢板进行轧制生产，使冷轧板产品达到最后的成品厚度要求。在轧制过程中钢板会产生加工硬化组织，使其塑性变形能力变差，不利于冲压加工[2]。为了消除这一影响需要对冷轧板进行退火处理。退火是将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。目的是使变形晶粒重新形核，转变为均匀细小的等轴晶粒，消除加工硬化现象，改善钢材的塑性和韧性，使其满足所要求的机械性能和使用性能，是影响钢板最终力学性能及表面质量的关键工序。

邯宝冷轧厂2080mm冷轧连续退火机组，由德国西马克公司担任总设计，是河北省第一条将带钢的清洗、退火、平整等工艺集于一体，具有世界先进水平的连续退火生产线，产品规格为0.3～2.5mm，900～2080mm，主要定位高质量的汽车板和家电板，设计年产量为100万吨。2018年2月份以来，邯宝冷轧连退线IF钢陆续发生批量“白斑”缺陷，该缺陷表现为连退退火后呈白色斑点状缺陷，严重影响产品表面质量。据统计，白斑缺陷高发月次，白斑带出品达到2000吨。由于该缺陷为批量发生，不仅造成较大的质量损失，同时严重影响合同交付。

1、缺陷分析

1.1 形貌分析

通过观察，该类缺陷多发于带钢上表，形状为椭圆形白点状，无手感，呈不连续分布。

1.2 成分分析

取缺陷样通过显微镜，电镜对缺陷进行深入观察分析以查找缺陷产生原因。首先对缺陷部位进行低倍显微镜观察（图2）。

进一步通过电镜观察缺陷形貌并进行扫描以分析缺陷组成（图3、图4）。

通过显微镜低倍观察可知，缺陷部位呈明显的白色斑点状缺陷，近似椭圆形，在轧制方向有明显的拉伸痕迹。由于缺陷明显存在拉伸痕迹，可初步确定此类缺陷在轧制之前即产生，经轧制变形后表现为沿轧制方向伸长的形貌。另通过电镜观察可知，该缺部位与集体存在明显分层，非基体缺陷，应为异物压入基体造成。同时通过缺陷部位扫描结果可发现，缺陷部位存在大量的C、O元素，据此推断异物可能为有机物。

2、原因分析

结合连退产品热轧-酸轧-连退全工序生产工艺特点来看，初步确认此类缺陷为酸轧工序轧机前橡胶辊掉胶或擦蹭带钢表面，经轧制后压入基体，在连退线清洗段无法清除，经退火炉加热后造成白斑缺陷。

初步确定此白斑缺陷产生原因及产生部位后，对酸轧产线全线胶辊进行查找，重点对托辊、挤干辊进行排查。经排查发现部分酸洗段挤干辊及托辊存在局部破裂的问题，有掉胶风险，同时存在胶辊转动不良可导致胶辊擦蹭带钢表面。

3、改進措施

明确了白斑缺陷产生原因后，针对缺陷制定了针对性的解决措施：

（1）对酸轧全线进行检查，发现破损的及时更换，同时确保所有辊转动良好。

（2）酸轧工序生产IF钢时对钢卷温度进行测量，温度大于100℃不允许上线生产。

（3）酸轧工序生产IF钢时，应保持拉矫延伸率≥2%。

（4）酸轧工序酸液温度控制范围为84～88℃。

（5）酸洗速度要求：焊缝120m/min，带中180m/min。

（6）连退工序头尾剪切量要求：入口头、尾≥15米;出口剪切≥20米。

4、取得效果

采取上述针对措施后，2019年6月份以来，此类缺陷已明显减少。经过7、8月份6批次样品分析，其中5批次为氧化铁皮压入类缺陷，由于酸轧工序粘胶造成的白斑缺陷已基本消除。

参考文献：

[1]骆铁军.钢铁工业“十二五”发展规划对科技发展的新要求[C].第八届（2011）中国钢铁年会.北京：中国金属学会，2011：1

[2]何建峰，宋建新.冷轧板连续退火技术在宝钢的应用[ J].轧钢，2003，20（3）：32