冷轧镀锌薄板表面线状缺陷产生原因分析

唐志刚　胡利　林小刚

摘 要：针对镀锌薄板表面存在线状缺陷的现象，利用金相显微镜和电子显微镜对其截面和表面进行观察，发现表面存在AL2O3夹杂是造成镀锌薄板表面线状缺陷的主要原因。

关键词：冷轧镀锌薄板；显微组织；AL2O3夹杂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.013

1 前言

近期，重庆钢铁股份有限公司热轧薄板厂生产的热连轧钢卷，经某厂冷轧、镀锌生产后，产生了大量的表面线状缺陷，由于表面质量是冷轧镀锌钢卷的重要质量指标，用户对其要求较高，因此，产生线状缺陷的钢卷只能降级改判，对公司造成了巨大的经济损失。为杜绝类似缺陷的产生，降低公司的经济损失，进行了针对性的分析，最终找到了产生冷轧镀锌薄板表面线状缺陷的原因。

2 工艺路线

冷轧镀锌板的工艺路线如下：220t转炉—RH精炼—连铸—1780mm热连轧—酸洗—冷轧—镀锌—分卷、包装。

3 缺陷分析

3.1 宏观形貌

线状缺陷通常沿轧制方向延伸，无规律地分布于冷轧镀锌钢卷的表面，在钢卷的任何位置都可能同时存在，宏观形貌如下图1所示：

3.2 微观分析

（1）金相分析。用硝酸将缺陷样的表面锌层酸洗掉，发现冷轧卷表面出现了与镀锌表面相对应的线状裂缝现象，如下图2；在经酸洗后存在线状缺陷的基体上取样进行金相分析，发现缺陷处有氧化铁产生，缺陷距基体表面50.75μm，并伴随有断续分布的夹杂物，夹杂物长度约0.03mm-0.06mm，基体组织为铁素体+珠光体正常组织，晶粒度10-11级。如下图3所示。

（2）电镜分析。对缺陷位置进行取样，直接用粗砂纸对试样表面进行砂磨，然后用酒精清洗，对存在线状缺陷的试样表面直接进行电镜观察。发现基体上存在大量的纯Al2O3夹杂，这些夹杂沿线状缺陷延伸方向分布，尺寸集中在20～40μm；观察面积约一个平方厘米，上面分布着两条线状缺陷，据不完全统计，大于20μm的Al2O3夹杂数多于60个，且没有发现除Al2O3夹杂以外的夹杂物。具体电镜照片如下图4所示。

4 现象分析

从金相分析来看，该缺陷往基体厚度方向有延伸现象，且存在断续夹杂物；从电镜照片和能谱分析来看，试样表面存在明显的较严重的Al2O3夹杂，而Al2O3夹杂与特征为脆性、硬度较高，而塑性较差，在轧制过程中，周围钢基体由于塑性较好，经过轧制，基体不断流动、延伸，而Al2O3夹杂不易形变，两者产生拉应力，形成微观的开裂区域，且钢坯经过热轧和冷轧两道轧制工序，压缩比大，因此，夹杂物所在区域在经过冷轧后的钢卷表面容易产生粗糙的线状裂缝形貌，经过镀锌工序，由于存在裂缝的区域与锌液接触面更大，容易产生锌堆积，最终形成宏观上的线状缺陷，造成产品降级改判。

5 结论

（1）产生冷轧钢卷表面线状粗糙裂缝缺陷主要原因是炼钢过程中产生的Al2O3夹杂在轧制过程中由于延展性较周围基体差，通过不断轧制，两者形成拉应力，最终形成表面粗糙裂缝缺陷。

（2）镀锌钢卷表面線状缺陷的产生主要原因：冷轧后钢卷基体存在粗糙的线状裂缝，经过镀锌，由于裂缝与锌液接触面增大，导致锌液堆积所造成。

参考文献：

[1]舒朝晖.我国冷轧板带材发展中存在的问题和建议[J].钢铁，2002

（03）.

[2]庄迎，王贵平.316L不锈钢冷轧板表面缺陷分析和工艺改进[J].特殊钢，2017（02）.

[3]孙宇，张增胜，范建伟.低温催化剂在不锈钢酸洗NO_x废气SCR处理的应用[J].中国冶金，2015（12）.

作者简介：唐志刚（1972-），男，四川遂宁人，研究生，工程师，主要从事轧钢工艺质量控制。endprint