熱軋酸洗板表面斑狀色差產(chǎn)生機理及控制措施
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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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行生產(chǎn)。實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，熱軋酸洗板存在的表面質(zhì)量缺陷主要有麻點、凹坑、氧斑、劃傷、腰折、欠酸洗和過酸洗等等，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(xiàn)場生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)大批量熱軋帶鋼經(jīng)酸洗后表面存在斑狀色差缺陷，影響了成品的表觀質(zhì)量。此類缺陷經(jīng)冷軋大壓下率軋制后逐漸消失，對成品表面質(zhì)量影響較小；但該缺陷對于以熱代冷的熱軋酸洗板類產(chǎn)品影響巨大，嚴重影響產(chǎn)品的涂鍍性能。
國內(nèi)外相關研究表明，熱軋板表面氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)以及其與鋼基體的結(jié)合狀態(tài)是決定酸洗效果的關鍵。有學者對不銹鋼帶鋼表面條痕色差缺陷進行了分析，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行了分析，認為產(chǎn)生色差的主要原因是冷軋過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，還未有文獻進行系統(tǒng)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，同時提出了改善和預防措施。
通過觀察，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。輕度時缺陷側(cè)光能見，界限模糊；中度時缺陷較明顯可見，板卷表面局部分布；重度時缺陷明顯可見，板卷整個表面均可見。色差呈大理石斑紋狀，無明顯手感。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(qū)域與正常區(qū)域區(qū)別主要是表面粗糙度存在差異。色差區(qū)域表面呈現(xiàn)出凹坑密集、粗糙度較高的形貌，而正常區(qū)域表面平整光滑、基本無疏松多孔形貌存在。EDS能譜顯示，正常區(qū)域及色差區(qū)域均為100%的Fe元素，可以證實氧化鐵皮已經(jīng)全部去除。
不難看出，色差缺陷的產(chǎn)生原因是：
（1）色差區(qū)域的氧化鐵皮與基體界面的結(jié)合形貌不同于正常區(qū)域，酸洗后帶鋼表面粗糙度的差異造成了視覺襯度的差異，形成了斑狀色差缺陷。由于帶鋼表面粗糙度有所差異，勢必會影響后續(xù)的涂鍍工序，對酸洗板類產(chǎn)品質(zhì)量造成巨大影響。
（2）此類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。氧化膜剝落、粗糙時，軋輥碾壓帶鋼使得三次鐵皮生成不均勻并出現(xiàn)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(xiàn)。
（3）通過軋制制度的優(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。
國內(nèi)外相關研究表明，熱軋板表面氧化鐵皮的結(jié)構(gòu)以及其與鋼基體的結(jié)合狀態(tài)是決定酸洗效果的關鍵。有學者對不銹鋼帶鋼表面條痕色差缺陷進行了分析，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行了分析，認為產(chǎn)生色差的主要原因是冷軋過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，還未有文獻進行系統(tǒng)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，同時提出了改善和預防措施。
通過觀察，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。輕度時缺陷側(cè)光能見，界限模糊；中度時缺陷較明顯可見，板卷表面局部分布；重度時缺陷明顯可見，板卷整個表面均可見。色差呈大理石斑紋狀，無明顯手感。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(qū)域與正常區(qū)域區(qū)別主要是表面粗糙度存在差異。色差區(qū)域表面呈現(xiàn)出凹坑密集、粗糙度較高的形貌，而正常區(qū)域表面平整光滑、基本無疏松多孔形貌存在。EDS能譜顯示，正常區(qū)域及色差區(qū)域均為100%的Fe元素，可以證實氧化鐵皮已經(jīng)全部去除。
不難看出，色差缺陷的產(chǎn)生原因是：
（1）色差區(qū)域的氧化鐵皮與基體界面的結(jié)合形貌不同于正常區(qū)域，酸洗后帶鋼表面粗糙度的差異造成了視覺襯度的差異，形成了斑狀色差缺陷。由于帶鋼表面粗糙度有所差異，勢必會影響后續(xù)的涂鍍工序，對酸洗板類產(chǎn)品質(zhì)量造成巨大影響。
（2）此類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。氧化膜剝落、粗糙時，軋輥碾壓帶鋼使得三次鐵皮生成不均勻并出現(xiàn)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(xiàn)。
（3）通過軋制制度的優(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。