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作者: 刘亮,桂洲,马珩嗥,周一中,谢懋亮,雷凯,张小红
来源: 中国腐蚀与防护网
发布时间: 2016-07-13
关键词: 电镀锌板, 流星状, 白色亮斑, 缺陷, 低碳钢
领域: 腐蚀领域
摘要: 电镀锌板流星状白色亮斑缺陷的研究
正文: 某冷轧电镀锌生产线开机生产后，陆续反映生产过程中，某低碳钢牌号钢板表面出现流星状白色亮斑缺陷，单个缺陷大小约１ｍｍ×３ｍｍ，分布的特征是，主要集中在上表面（对应热轧上表面）宽度方向中部，整卷头、尾５０ｍ以内，边部３００ｍｍ以内没有该缺陷，当上表面缺陷比较严重时，下表面也有少量该缺陷发生。１、缺陷检测和分析１.１冷轧电镀锌板ＳＥＭ分析电镀锌板上表面的流星状白色斑点如图１所示。将缺陷样脱去镀锌层制成金相试样，能谱分析显示缺陷区域与正常区域化学成分无异常，缺陷区域基板表面缺陷形貌呈柳叶状（图２（ａ）），局部放大５００倍观察（图２（ｂ）），组织存在明显的混晶现象，初步判断亮斑缺陷与基板混晶有关。１.２热轧原板金相分析为了弄清冷轧板出现的混晶是否与热轧工序存在关联。送热轧原板试样６件检验，编号为１号、２号、３号、４号、５号、６号。热轧板板宽约１２００ｍｍ，１号～６号为沿宽度方向每２００ｍｍ一个样，检测结果如表１所示。由表１和图３、图４典型金相检测结果可知，混晶均发生在上表面，沿宽度方向边部（０～２００ｍｍ和１０００～１２００ｍｍ范围内）晶粒度正常。沿宽度方向２００～４００、４００～６００、６００～８００、８００～１０００ｍｍ等局部区域有粗大晶粒出现。综合上述金相检验结果，发现电镀锌板流星状白斑对应位置存在混晶现象，并确认冷轧板混晶现象和热轧板相关。２、热轧混晶原因及试验结果分析２.１混晶原因分析针对热轧板出现的晶粒异常，结合该电镀锌基材化学成分和热轧工艺开展相关因素分析。如表２所示，通过比较发现ＦＴ７目标温度较Ａｒ３富余量偏小，相差约１０℃。一旦终轧温度控制不稳定，易出现两相区轧制情形，发生混晶。另外，该钢种卷取目标温度设计偏高（ＣＴ温度＞Ａｒ１），由晶界迁移驱动力公式：在温度场的影响下，大晶粒具有界面能较低的特点，故界面张力更小。大晶粒曲率半径更大，晶界迁移所需驱动力反而更小，处于优先长大的地位。在较高的卷取温度下，粗大晶粒优先成长起来，将会以较快的速度吞噬周围的小晶粒。在冷轧退火过程中晶粒度差异进一步劣化，最终形成严重的混晶组织。２.２试验结果分析为了验证流星状白斑缺陷与热轧板混晶的相关性，开展了多轮热轧工艺调整试验。首先将ＦＴ７目标值上调２０℃，ＣＴ目标值保持不变，经统计，流星状白斑缺陷发生率从５４％降低至２５％左右；然后，在ＦＴ７目标上调２０℃的基础上，以每２０℃为１个试验批次逐步下调ＣＴ目标值，经统计，随着ＣＴ的逐步下调，缺陷发生率继续下降，当ＣＴ目标值调整到“目标值－４０℃”时，缺陷完全消失。统计结果如表３所示。综合分析上述热轧工艺试验结果认为，电镀锌板表面流星状白斑缺陷与热轧板混晶存在关联，且与ＦＴ７、ＣＴ目标值设定相关性显著。较高的ＦＴ７有利于从源头上降低两相区轧制的风险，防止不均匀晶粒的发生。一旦混晶粒形成，则较低的ＣＴ有助于改善混晶组织的劣化程度，是一种强力有效的补救措施。３、消除电镀锌板流星状白斑缺陷的措施３.１调整热轧生产工艺在多轮热轧工艺调整试验的基础上，确定了表４所示的最终调整方案。３.２避免精轧漏水１）采取措施避免精轧Ｆ１～Ｆ６工作辊冷却水反弹、漏洒，造成带钢表面局部温降过大；２）生产电镀锌钢板时，关闭某些冷却水，避免漏水滴溅到带钢表面。４、改进效果如图５所示，从２０１２年４月开始，电镀锌板发生批量流星状白斑缺陷，通过６月、７月多个批次的热轧工艺调整试验并最终固化工艺，至２０１２年８月缺陷基本消除。５、结语１）本次电镀锌板表面批量流星状白斑缺陷与热轧板混晶存在关联，且与ＦＴ７、ＣＴ目标值设定相关性显著。２）造成热轧板混晶的主要原因有２个：一是原ＦＴ７目标值设计偏低，现场适应性差，一旦终轧温度控制不稳定，易发生两相区轧制情形，引起铁素体混晶；二是原ＣＴ目标值设计偏高，钢卷入库后温度长时间保持在铁素体再结晶温度以上，容易发生粗大晶粒吞噬小晶粒的现象，导致混晶更加劣化，并遗传至冷轧退火后最终为混晶组织，表现为电镀锌后上表面流星状白斑缺陷。３）较高的ＦＴ７有利于从源头上避免混晶形成；其次，通过减少精轧Ｆ１～Ｆ６机架间漏水，可以有效防止板面局部低温；避免发生在两相区轧制的现象，而较低的ＣＴ有助于改善混晶组织的劣化程度，是一种强力有效的补救措施。更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org 责任编辑：刘洋《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事投稿联系：编辑部电话：010-62313558-806 邮箱：ecorr_org@163.com 中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414

电镀锌板流星状白色亮斑缺陷的研究

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