430不锈钢表面异物缺陷分析及改进对策

2019-01-29徐向东蒲嘉亮杜军

鞍钢技术 2019年1期

徐向东，蒲嘉亮，杜军

（鞍钢联众不锈钢股份有限公司冷轧厂，广东广州510760）

铁素体不锈钢由于其具有成本低、抗氯化物应力腐蚀能力强等优势，在部分行业逐渐有取代奥氏体不锈钢的趋势，而430不锈钢是铁素体不锈钢中生产和使用量最大的一种，主要集中在家电板行业［1-2］。因此，对于 430不锈钢材料除了要求其具有很好的耐蚀性能，还要同时具有良好的板面质量。鞍钢联众不锈钢股份有限公司是一家具有炼钢、热轧、冷轧、光亮全流程作业能力的公司。然而，在冷轧推拉式酸洗线生产时，发现酸洗后的430不锈钢板表面存在异物压入缺陷，且该缺陷带钢在下游BA（粗糙度很低的板面）光亮板加工时，会变得比较明显，严重影响了带钢的表面品质。

1 表面异物压入缺陷种类

异物压入缺陷按其宏观形貌可分为块状缺陷、单面散点状缺陷及双面黑点状缺陷三种，其宏观形貌如图1所示。

（1）块状缺陷：该类型缺陷大多发生在带钢的上、下表面，缺陷呈灰黑色；也有的单独存在，呈短条状，其宏观形貌见图1（a）。

（2）单面散点状缺陷：该类型缺陷大多出现在带钢的下表面，而上表面相对较少，缺陷尺寸为针尖到米粒大小，且无固定位置，偶发出现，缺陷呈黑色或灰白色，其宏观形貌见图1（b）。

（3）双面黑点状缺陷：该类型缺陷分布在带钢的上、下表面，缺陷尺寸为针尖到米粒大小，且通常密集分布在整个板面，呈黑色。此种缺陷的尺寸很小，但爆发频率高，其宏观形貌见图 1（c）。

图1 异物缺陷宏观形貌

2 表面异物压入缺陷成因分析

2.1 块状异物

对块状异物压入缺陷进行了SEM与EDS分析，结果见图2，从图2中可以看出，构成异物压入缺陷的元素组含有大量的C、O元素,从组成成分看，它与挤压辊材质（C8H14O2ClS）成分极为相似，下线后挤压辊表面胶皮分析结果见图3。

图2 块状异物压入缺陷SEM与EDS分析

图3 挤压辊表面胶皮SEM与EDS分析

因此，对在线辊系进行了排查，发现个别胶辊存在磨损和脱胶情况。从块状异物压入缺陷的宏观形貌判断，该类缺陷有擦伤和拉长变形特征。基于以上的发现以及缺陷的特征可以推测出，块状异物压入缺陷的产生与胶辊磨损和脱胶有很大关系。一旦胶辊磨损和脱胶，产生的磨屑会直接粘附在钢板表面，经后续辊系碾压，从而形成块状异物压入缺陷。

2.2 单面散点状异物

对单面散点状异物压入缺陷进行了调查分析，发现该表面缺陷通常出现在带钢出酸洗区域后，且下表面比上表面严重。对单面散点状异物压入缺陷进行SEM与EDS分析，结果见图4,从图4可以看出，缺陷处分析成分中含大量的Cu，同时含F、O，与混酸区酸泥成分相似，混酸酸泥成分分析如图5。分析原因为混酸槽内积聚的酸泥转印粘附在钢板下表面上，经后续工序轧制，形成点状压入外物。

图4 单面散点状异物压入缺陷SEM与EDS分析

图5 混酸酸泥SEM与EDS分析

2.3 双面黑点状异物

对双面黑点状异物压入缺陷进行分析，带钢出酸洗区域后可见其上下表面密集分布的缺陷，对黑点位置进行SEM与EDS分析，结果见图6,从图6中可以看出，缺陷处分析成分中含大量的Cu与Cr，同时含少量S与O，与硫酸区酸泥成分相似，硫酸酸泥成分分析如图7。根据硫酸区的酸泥经过混酸区酸洗仍嵌入在钢板基体中的现象分析，由于430物料较软，喷砂强度过高会导致钢板表面粗糙度过大，进入硫酸区后，酸泥容易附着在钢板表面，与挤干辊挤压后，会使酸泥嵌入钢板内，从而形成黑色点状轧入外物，即双面黑点状异物压入缺陷。