熱軋酸洗板凹坑缺陷產(chǎn)生原因及消除

楊德倫

摘 要： 根據(jù)凹坑特征，從宏觀形貌、微觀形貌、硬度測試等方面進行詳細檢測分析，初步鎖定缺陷產(chǎn)生的可能原因再經(jīng)過生產(chǎn)線的輥子表面狀態(tài)的排查和鋼卷表面氧化鐵皮現(xiàn)象的確認，找出缺陷產(chǎn)生的根本原因，并制定相關的有效措施消除了酸洗板凹坑缺陷，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格和產(chǎn)線正常運行。

關鍵詞： 凹坑；檢測分析；輥子表面；氧化鐵皮

1. 前言

2017年7月以來，酸洗線在在生產(chǎn)過程中因帶鋼表面凹坑缺陷出現(xiàn)多次質(zhì)量預警叫停，且停機3天排查缺陷，造成產(chǎn)線生產(chǎn)不連續(xù)、訂單無法兌現(xiàn)。凹坑的總體特征為：軟鋼較高強鋼嚴重，帶鋼頭尾嚴重、中部輕微，厚規(guī)格較薄規(guī)格嚴重。凹坑缺陷讓步接收量達1000噸/月，嚴重影響了生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)及訂單兌現(xiàn)。為了改善酸洗產(chǎn)品表面凹坑缺陷并保障生產(chǎn)線正常有序的運行，開展了如下工作。

2. 缺陷分析

2.1 宏觀形貌

該凹坑缺陷經(jīng)酸洗后，凹坑深度約1～2mm，凹坑周邊較圓滑，且僅分布在帶鋼整個上表面，無明顯規(guī)律，見圖1。

可初步確認異物掉落在帶鋼上表面造成的凹坑，異物經(jīng)酸洗后已剝離帶鋼。

2.2 微觀形貌

酸洗機組線上取熱卷原料樣板（尾部）凹坑缺陷樣板，進行微觀樣貌和能譜檢測（見圖2-4），結果顯示凹坑處和帶鋼正常部位均為鐵的氧化物。確定了異物壓入后已剝離帶鋼。

2.3 硬度測試

顯微硬度（HV0.1）分析結果顯示：凹坑處：133、130？、135、145、148、156；正常部位：143、136、142、141、141、150。顯微硬度分析表明凹坑附近的硬度與正常部位相差無幾，說明不存在加工硬化，確定了凹坑是非硬物壓入造成的結果。

3. 原因查找、分析

從酸洗機組入口開始，逐步對鋼鐵材質(zhì)的輥子或設備進行排查，如防皺輥、1號張力輥、1號糾偏輥、入口直頭機輥、2#轉向輥夾送輥、拉矯機工作輥等，以確認凹坑產(chǎn)生的位置，從而找到造成凹坑的異物。經(jīng)過多輪、逐段的排查，最終確認產(chǎn)線入口的防皺輥、2#轉向輥夾送輥、拉矯機工作輥處均可產(chǎn)出凹坑缺陷。同時在這3個設備周圍都能發(fā)現(xiàn)大面積的氧化鐵皮剝落和輥面粘有氧化鐵粉。經(jīng)過試驗跟蹤、驗證了凹坑產(chǎn)生根本原因：酸洗線生產(chǎn)泡水鋼卷時防皺輥較臟，粘有氧化鐵皮（粉）可壓入帶鋼上表面。

此外，生產(chǎn)泡水鋼卷時，帶鋼表面有殘留水會將氧化鐵粉帶至2#轉向輥夾送輥、拉矯機處，經(jīng)再次碾壓形成各種各樣的凹坑，故呈無規(guī)律。

4. 整改措施及驗證

4.1清潔或更換酸洗線輥系

酸洗機組停機抽帶，根據(jù)輥面質(zhì)量狀況的再次確認，更換了4根輥子（含1號糾偏輥、6號糾偏輥、3#張力輥2號輥、4#張力輥1號輥），清理11根輥子（其中重點清理有4根）。此外，制定或完善冷軋產(chǎn)線輥系檢查制度及檢查表。

4.2 加強泡水鋼卷管理

完善酸洗水冷槽使用規(guī)定工藝卡，延長泡水鋼卷的濾水時間，由原先的2小時調(diào)整至4小時方可上線，減少因水跡帶走氧化鐵粉而污染輥系。

4.3 細化凹坑判定標準

根據(jù)凹坑缺陷程度，重新細化凹坑缺陷的判定標準，含缺陷處置方案及凹坑分類標準執(zhí)行確保產(chǎn)線正常生產(chǎn)和質(zhì)量穩(wěn)定。

經(jīng)過近3個月的跟蹤驗證，采取措施后酸洗凹坑讓步改判量出現(xiàn)顯著下降，月均讓步改判量僅88噸。

5. 結論

通過對酸洗生產(chǎn)線設備的全面排查和清理，及凹坑缺陷科研樣的檢測及分析，得出以下結論。

5.1鋼卷在約200℃的條件下泡水后表面氧化鐵皮易剝落，在防皺輥、2#轉向輥夾送輥、拉矯輥處受變形作用下，帶鋼上表氧化鐵皮剝落后經(jīng)碾壓壓入帶鋼表面形成凹坑。

5.2 酸洗線輥面被異物壓入或污染（氧化鐵粉）也可能造成凹坑。

5.3 經(jīng)過上述措施實施、驗證，酸洗凹坑讓步改判量由1000噸/月降低至88噸/月，改善效果明顯。

參考文獻

[1]魏煥君，馮運麗 DC01冷軋帶鋼生產(chǎn)工藝與表面凹坑缺陷分析[國際冶金及材料分析測試學術報告會]- 2012.

[2]陳連生，李躍，宋進英，鄭小平，田亞強 熱軋帶鋼表面氧化皮殘留的拉矯破鱗及酸洗工藝優(yōu)化《熱加工工藝》，2017.（9）：160-163.