新兴铸管股份有限公司
Xinxing Ductile Iron Pipes Co.
国家材料腐蚀与防护科学数据中心分中心-智慧铸管-耐蚀钢铁材料数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
Intelligent Ductile Iron Pipe-Corrosion Resistant Steels Data Center
中文 | Eng 管理后台 数据审核 登录 反馈
电镀锌板流星状白色亮斑缺陷的研究
2016-07-13 09:55:34 作者:刘亮,桂洲,马珩嗥,周一中,谢懋亮,雷凯,张小红 来源:中国电镀助剂网

  某冷轧电镀锌生产线开机生产后,陆续反映生产过程中,某低碳钢牌号钢板表面出现流星状白色亮斑缺陷,单个缺陷大小约1mm×3mm,分布的特征是,主要集中在上表面(对应热轧上表面)宽度方向中部,整卷头、尾50m以内,边部300mm以内没有该缺陷,当上表面缺陷比较严重时,下表面也有少量该缺陷发生。


 
1、缺陷检测和分析


  1.1冷轧电镀锌板SEM分析


  电镀锌板上表面的流星状白色斑点如图1所示。将缺陷样脱去镀锌层制成金相试样,能谱分析显示缺陷区域与正常区域化学成分无异常,缺陷区域基板表面缺陷形貌呈柳叶状(图2(a)),局部放大500倍观察(图2(b)),组织存在明显的混晶现象,初步判断亮斑缺陷与基板混晶有关。


  1


 
1.2热轧原板金相分析


  为了弄清冷轧板出现的混晶是否与热轧工序存在关联。送热轧原板试样6件检验,编号为1号、2号、3号、4号、5号、6号。热轧板板宽约1200mm,1号~6号为沿宽度方向每200mm一个样,检测结果如表1所示。


  2


  由表1和图3、图4典型金相检测结果可知,混晶均发生在上表面,沿宽度方向边部(0~200mm和1000~1200mm范围内)晶粒度正常。沿宽度方向200~400、400~600、600~800、800~1000mm等局部区域有粗大晶粒出现。综合上述金相检验结果,发现电镀锌板流星状白斑对应位置存在混晶现象,并确认冷轧板混晶现象和热轧板相关。


 
2、热轧混晶原因及试验结果分析


  2.1混晶原因分析


  针对热轧板出现的晶粒异常,结合该电镀锌基材化学成分和热轧工艺开展相关因素分析。如表2所示,通过比较发现FT7目标温度较Ar3富余量偏小,相差约10℃。一旦终轧温度控制不稳定,易出现两相区轧制情形,发生混晶。


  3


  另外,该钢种卷取目标温度设计偏高(CT温度>Ar1),由晶界迁移驱动力公式:


  4


  在温度场的影响下,大晶粒具有界面能较低的特点,故界面张力更小。大晶粒曲率半径更大,晶界迁移所需驱动力反而更小,处于优先长大的地位。在较高的卷取温度下,粗大晶粒优先成长起来,将会以较快的速度吞噬周围的小晶粒。在冷轧退火过程中晶粒度差异进一步劣化,最终形成严重的混晶组织。


  2.2试验结果分析


  为了验证流星状白斑缺陷与热轧板混晶的相关性,开展了多轮热轧工艺调整试验。首先将FT7目标值上调20℃,CT目标值保持不变,经统计,流星状白斑缺陷发生率从54%降低至25%左右;然后,在FT7目标上调20℃的基础上,以每20℃为1个试验批次逐步下调CT目标值,经统计,随着CT的逐步下调,缺陷发生率继续下降,当CT目标值调整到“目标值-40℃”时,缺陷完全消失。统计结果如表3所示。


  5


  综合分析上述热轧工艺试验结果认为,电镀锌板表面流星状白斑缺陷与热轧板混晶存在关联,且与FT7、CT目标值设定相关性显著。较高的FT7有利于从源头上降低两相区轧制的风险,防止不均匀晶粒的发生。一旦混晶粒形成,则较低的CT有助于改善混晶组织的劣化程度,是一种强力有效的补救措施。


 
3、消除电镀锌板流星状白斑缺陷的措施


  3.1调整热轧生产工艺


  在多轮热轧工艺调整试验的基础上,确定了表4所示的最终调整方案。


  6


  3.2避免精轧漏水


  1)采取措施避免精轧F1~F6工作辊冷却水反弹、漏洒,造成带钢表面局部温降过大;


  2)生产电镀锌钢板时,关闭某些冷却水,避免漏水滴溅到带钢表面。


 
4、改进效果


  如图5所示,从2012年4月开始,电镀锌板发生批量流星状白斑缺陷,通过6月、7月多个批次的热轧工艺调整试验并最终固化工艺,至2012年8月缺陷基本消除。


  7


 
5、结语


  1)本次电镀锌板表面批量流星状白斑缺陷与热轧板混晶存在关联,且与FT7、CT目标值设定相关性显著。


  2)造成热轧板混晶的主要原因有2个:一是原FT7目标值设计偏低,现场适应性差,一旦终轧温度控制不稳定,易发生两相区轧制情形,引起铁素体混晶;二是原CT目标值设计偏高,钢卷入库后温度长时间保持在铁素体再结晶温度以上,容易发生粗大晶粒吞噬小晶粒的现象,导致混晶更加劣化,并遗传至冷轧退火后最终为混晶组织,表现为电镀锌后上表面流星状白斑缺陷。


  3)较高的FT7有利于从源头上避免混晶形成;其次,通过减少精轧F1~F6机架间漏水,可以有效防止板面局部低温;避免发生在两相区轧制的现象,而较低的CT有助于改善混晶组织的劣化程度,是一种强力有效的补救措施。

 

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心