热轧酸洗板凹坑缺陷产生原因及消除

杨德伦

摘 要： 根据凹坑特征，从宏观形貌、微观形貌、硬度测试等方面进行详细检测分析，初步锁定缺陷产生的可能原因再经过生产线的辊子表面状态的排查和钢卷表面氧化铁皮现象的确认，找出缺陷产生的根本原因，并制定相关的有效措施消除了酸洗板凹坑缺陷，确保产品质量合格和产线正常运行。

关键词： 凹坑；检测分析；辊子表面；氧化铁皮

1. 前言

2017年7月以来，酸洗线在在生产过程中因带钢表面凹坑缺陷出现多次质量预警叫停，且停机3天排查缺陷，造成产线生产不连續、订单无法兑现。凹坑的总体特征为：软钢较高强钢严重，带钢头尾严重、中部轻微，厚规格较薄规格严重。凹坑缺陷让步接收量达1000吨/月，严重影响了生产线的正常生产及订单兑现。为了改善酸洗产品表面凹坑缺陷并保障生产线正常有序的运行，开展了如下工作。

2. 缺陷分析

2.1 宏观形貌

该凹坑缺陷经酸洗后，凹坑深度约1～2mm，凹坑周边较圆滑，且仅分布在带钢整个上表面，无明显规律，见图1。

可初步确认异物掉落在带钢上表面造成的凹坑，异物经酸洗后已剥离带钢。

2.2 微观形貌

酸洗机组线上取热卷原料样板（尾部）凹坑缺陷样板，进行微观样貌和能谱检测（见图2-4），结果显示凹坑处和带钢正常部位均为铁的氧化物。确定了异物压入后已剥离带钢。

2.3 硬度测试

显微硬度（HV0.1）分析结果显示：凹坑处：133、130？、135、145、148、156；正常部位：143、136、142、141、141、150。显微硬度分析表明凹坑附近的硬度与正常部位相差无几，说明不存在加工硬化，确定了凹坑是非硬物压入造成的结果。

3. 原因查找、分析

从酸洗机组入口开始，逐步对钢铁材质的辊子或设备进行排查，如防皱辊、1号张力辊、1号纠偏辊、入口直头机辊、2#转向辊夹送辊、拉矫机工作辊等，以确认凹坑产生的位置，从而找到造成凹坑的异物。经过多轮、逐段的排查，最终确认产线入口的防皱辊、2#转向辊夹送辊、拉矫机工作辊处均可产出凹坑缺陷。同时在这3个设备周围都能发现大面积的氧化铁皮剥落和辊面粘有氧化铁粉。经过试验跟踪、验证了凹坑产生根本原因：酸洗线生产泡水钢卷时防皱辊较脏，粘有氧化铁皮（粉）可压入带钢上表面。

此外，生产泡水钢卷时，带钢表面有残留水会将氧化铁粉带至2#转向辊夹送辊、拉矫机处，经再次碾压形成各种各样的凹坑，故呈无规律。

4. 整改措施及验证

4.1清洁或更换酸洗线辊系

酸洗机组停机抽带，根据辊面质量状况的再次确认，更换了4根辊子（含1号纠偏辊、6号纠偏辊、3#张力辊2号辊、4#张力辊1号辊），清理11根辊子（其中重点清理有4根）。此外，制定或完善冷轧产线辊系检查制度及检查表。

4.2 加强泡水钢卷管理

完善酸洗水冷槽使用规定工艺卡，延长泡水钢卷的滤水时间，由原先的2小时调整至4小时方可上线，减少因水迹带走氧化铁粉而污染辊系。

4.3 细化凹坑判定标准

根据凹坑缺陷程度，重新细化凹坑缺陷的判定标准，含缺陷处置方案及凹坑分类标准执行确保产线正常生产和质量稳定。

经过近3个月的跟踪验证，采取措施后酸洗凹坑让步改判量出现显著下降，月均让步改判量仅88吨。

5. 结论

通过对酸洗生产线设备的全面排查和清理，及凹坑缺陷科研样的检测及分析，得出以下结论。

5.1钢卷在约200℃的条件下泡水后表面氧化铁皮易剥落，在防皱辊、2#转向辊夹送辊、拉矫辊处受变形作用下，带钢上表氧化铁皮剥落后经碾压压入带钢表面形成凹坑。

5.2 酸洗线辊面被异物压入或污染（氧化铁粉）也可能造成凹坑。

5.3 经过上述措施实施、验证，酸洗凹坑让步改判量由1000吨/月降低至88吨/月，改善效果明显。

参考文献

[1]魏焕君，冯运丽 DC01冷轧带钢生产工艺与表面凹坑缺陷分析[国际冶金及材料分析测试学术报告会]- 2012.

[2]陈连生，李跃，宋进英，郑小平，田亚强 热轧带钢表面氧化皮残留的拉矫破鳞及酸洗工艺优化《热加工工艺》，2017.（9）：160-163.