镀锌带钢表面条带状差缺陷原因分析与对策

镀锌带钢表面条带状差缺陷原因分析与对策
摘要:近年来,社会进步迅速,针对某热镀锌产线出现的带钢表面条带状差缺陷问题,采用扫描电子显微镜、EBSD、三维轮廓仪对镀层及基体表面组织形貌,镀层表面锌花尺寸,基体表面组织晶粒大小,以及镀层、基体的三维轮廓信息进行了分析,结果表明镀层暗区锌花尺寸较亮区明显偏小、粗糙度略大;基板表面暗区晶粒尺寸较亮区明显偏小。因此,可以确定差缺陷是由于镀层锌花大小存在差异,影响光线漫反射,产生了肉眼观察到的条带亮度差差异。为了进一步得到缺陷产生的工艺原因,进行了生产试验。结果表明:差明暗区间距与冷却模块喷孔间距一致;带钢在冷却模块喷嘴对应区域存在粉末异物,这些粉末异物经喷嘴喷到带钢表面,有利于后续热浸镀后锌液冷却凝固过程中晶核的形成,产生晶粒直径相对较小的锌花;另外,快冷段风机功率过大,带钢在喷嘴对应区域的温度相对较低,带钢在再结晶过程中晶粒形成速度较快,从而出现了晶粒尺寸偏小现象,而基板表面小的晶粒也会促进镀层晶核的产生,生成晶粒直径相对较小的锌花。为此,通过提高退火炉快冷段冷却装置洁净度并调整风机工艺参数,有效解决了热镀锌板表面出现的条带状差缺陷问题。
电热丝打火机关键词:镀锌带钢;表面条带状差缺陷原因分析;对策
引言
医学护理模型热镀锌带钢是以热轧板卷为原料,通过冷连轧—退火—镀锌的方式生产出的具有高性能、高附加值的产品,热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,目前被广泛应用于汽车、家电行业。差缺陷是镀锌带钢表面一类缺陷的总称,直接影响镀锌带钢的外观和涂镀效果,更严重的还会对带材的力学性能产生负面效应。从光学角度分析,差缺陷是由于缺陷位置表面粗糙度异常,导致缺陷区域对光的反射率存在差异。
1重要性
在生产热浸镀锌带钢时,带钢表面经常出现漏镀、黑点等各种缺陷,条纹状缺陷也是其中一种。采用扫描电镜和能谱仪对连续热浸镀锌带钢的镀层表面条纹状缺陷进行了测试与分析。研究表明,该条纹状缺陷位置处基板内存在裂缝,导致基板内表层出现了分层,裂缝内同时存在基板的氧化铁皮、氧化圆点和镀锌层,表面镀层较薄,该缺陷应为连铸板坯表面存在纵裂纹以及后续热轧轧制所致。镀锌板表面出现该缺陷后,不仅影响板面外观,而且在冲压成形过程中易发生镀层剥落和起皮而导致工件报废。
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2缺陷工艺成因及解决措施
2.1生产过程分析船用防爆离心风机
为了进一步出造成产品局部镀层锌花尺寸及基板晶粒尺寸偏小的工艺原因,对生产流程进行了分析。连续热镀锌主要工艺流程包括开卷、矫直、剪切、焊接、清洗、连续退火、入锌锅镀锌、冷却、水淬、光整、拉矫、钝化、涂油、卷取等工序。在整个镀锌工艺过程中,与带钢基板晶粒尺寸联系最为紧密的为退火工艺,带钢在退火过程中经历了回复及再结晶,再结晶过程直接关系到基板晶粒尺寸的大小。
2.2退火工序分析与试验
红外线烘干退火工序中,带钢在立式连续退火炉内氢气与氮气混合还原保护气氛下,经过预热、加热、均热、缓慢冷却、快速冷却后,通过炉鼻子进入锌锅。其中,再结晶过程发生在快速冷却阶段。排查生产现场,退火炉内快速冷却段冷却设备不是带喷缝的风箱结构,而是冷却模块,采用的是带有喷孔的喷射梁结构,相邻喷孔的距离为60mm,但上下排喷孔是交叉布置的,从整个冷却模块上看,喷孔实际横向间距为30mm,与缺陷出现的间隔距
离相吻合。因此,初步确定缺陷产生同快冷段的冷却喷嘴存在联系。于是,采用现场设备进行了试验研究,在停机期间,用冷硬板模拟带钢,置于冷却模块的喷嘴之间,然后打开冷却风机,发现冷硬板处于喷嘴对应区域表面出现少量极细的灰尘痕迹。
2.3缺陷产生原理分析
缺陷产生的原因包括两方面,一方面冷却系统内存在一定的锌灰、炉灰等粉末异物,这些粉末异物经喷嘴喷到带钢表面,有利于后续热浸镀后锌液冷却凝固过程中晶核的形成,产生晶粒直径相对较小的锌花。另一方面快冷段风机功率过大,带钢在喷嘴对应区域的温度相对较低,带钢在再结晶过程中晶粒形成速度较快,从而出现了条带状晶粒尺寸偏小现象,而基板表面小的晶粒也会促进镀层晶核的产生,生成晶粒直径相对较小的锌花。正是这两方面因素的共同作用导致镀锌后锌花尺寸偏小,造成镀锌带钢表面条带状差缺陷。
2.4解决措施与效果
针对缺陷工艺成因分析,提出了以下改进措施:(1)对快冷段冷却装置进行清理,提高其清洁度,包括循环风机、冷却风箱、喷嘴、管道等,以减少锌灰、炉灰等粉末异物;(
2)调整风机功率参数设置,将风机功率由原来的50%降低至40%,减小带钢在喷嘴对应区域的温降,减小了带钢在再结晶过程中晶粒形成速度。采用上述改进措施,镀锌带钢表面差缺陷问题得到了根本解决。
结语
(1)镀锌板卷边部差是由于镀锌原料冷硬卷距离边部5cm的范围内粗糙度较低导致的。在热轧工序的冷却过程中,带钢边部冷却速度快、晶粒细小、硬度和强度高、氧化铁皮薄而密。经过酸洗以后,边部致密的氧化铁皮残留。在冷连轧过程中,由于边部细晶强化作用和氧化铁皮的润滑作用,导致冷硬卷边部粗糙度较低。为了控制镀锌成品边部差缺陷,采用了在冷却装置上进行边部遮蔽的方式,改善了热轧卷冷却过程中横向温度、组织、应力分布的不均匀性,使冷硬卷、镀锌卷的整体表面质量得到了明显改善。(2)镀锌带钢表面砂盘打磨后差缺陷与产线运行速度和带钢出锌锅后抖动幅度相关性较大。带钢在抖动过程中,会改变带钢上、下气刀之间的距离,在同等气压条件下,气刀距离的改变将造成锌层厚度的变化。因此需控制带钢抖动,提高沉没辊安装精度,调节镀后冷却段移动风箱上、下表面的风量,使上、下表面风箱的挡板开度、压力一致。(3)冲压后差缺
陷出现在热镀锌钢板的冲压件上,是由于冲压过程中镀锌钢板表面锌层遭到破坏,出现裂纹,使锌层出现内部氧化,导致冲压件表面出现差缺陷。因此,需在冲压模具表面进行氮化处理;冲压加工过程中添加润滑剂,润滑剂在摩擦副表面生成的表面膜可以降低冲压件的表面损伤。
参考文献
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