冷轧薄板表面结疤类缺陷浅析

【摘要】利用SEM、EDS、OM等检测手段，对冷轧产品表面结疤类缺陷及其成因进行分析，结果表明缺陷处夹缝中存在不连续、块状氧化铁，缺陷附近的组织与正常组织相比，变形程度更小，这与氧化铁皮相对基体不易变形、冷轧属于张力轧制等因素有关。进一步分析表明此类缺陷主要是由冷轧基料的表面缺陷引起的，不是在冷轧轧制阶段产生的。

【关键词】结疤；氧化铁；张力轧制

随着人们生活水平的提高，汽车、家电等行业得到了长足的发展，市场对冷轧薄板的需求旺盛，同时对冷轧产品的级别、质量、成材率等方面的要求越来越高。表面缺陷的存在轻者影响产品的成材率，重者导致产品判次或不合格，给企业带来巨大的经济损失。冷轧产品常见的缺陷有斑点、孔洞、翘皮、结疤等。本文以某薄板厂送检的质量异议样板为研究对象，采用OM、SEM、EDS等手段对表面结疤类缺陷进行分析，探讨缺陷产生原因，为进一步减少冷轧产品的表面缺陷提供参考。

1、试验材料及方法

试验用冷轧产品表面缺陷的宏观形貌如图1所示，图中A部分缺陷跟基体结合紧密，B部分缺陷几乎脱离基体，但两部分之间不存在分界线，属于一个整体，本文将他们归结为一类缺陷（结疤类缺陷）。在A处沿轧制方向切开，制备缺陷处纵向厚度截面金相试样，同时在缺陷附近正常部位取金相试样，经砂纸磨抛后，用4%硝酸酒精溶液侵蚀。采用Zeiss光学显微镜、蔡司EVO-18扫描电镜观察显微组织。利用蔡司EVO-18扫描电镜附带的X射线能谱仪分析缺陷处的成分。

2、实验结果及讨论

试验材料的显微组织如图2所示，其中a图为正常部位的显微组织，b图为缺陷处的组织。从图中可以看出，试验材料的组织主要为铁素体+少量的贝氏体。经过冷轧后，组织沿轧向成细条状或纤维状，这主要是因为冷轧属于张力轧制，在张力作用下，组织发生明显变形。

图3为同类缺陷在不同产品上的显微组织，a图为冷轧产品上的显微组织，1处的组织变形程度要小于2处，相对2处来讲，1处组织更细小；b图为热轧产品上的显微组织，3处的组织跟4处相比，要粗大很多。a图与b图的组织构成完全不同，这主要是因为热轧工艺与冷轧工艺的轧制机制不同造成的。同时a图也表明该缺陷不是冷轧轧制引起的，在张力轧制的作用下，只有预先存在缺陷，才有可能出现a图所示的组织构成。

图4为缺陷处的EDS分析结果，从图中可以看出，缺陷处夹缝中存在不连续、块状氧化铁，主要是因为热轧产生的氧化铁皮压入，形成表面夹杂、结疤等缺陷，在冷轧酸洗阶段不易除去[1]，而且氧化铁皮的塑性与基体不一致，在冷轧张力作用下，大块的氧化皮被拉长，呈现出不连续、块状。EDS分析结果也再次证明缺陷不是冷轧轧制阶段产生的。

冷轧基料在轧制前，一般要经过平整、酸洗、剪切等阶段，在冷轧产品上出现氧化皮压入、夹杂、结疤等缺陷，很大程度上是因为冷轧基料上存在类似的缺陷。当然从炼钢到冷轧产品成型，流程长，工艺复杂，工序多，每一步处理不到位，都有可能引起产品缺陷[2]。

3、结论

（1）对缺陷处的夹缝进行EDS分析，结果表明存在不连续、小块状氧化铁皮。

（2）缺陷附近的组织与正常组织相比，变形程度更小，主要与氧化铁皮相对基体不易变形、冷轧轧制属于张力轧制等因素相关。

（3）通过金相显微组织观察、EDS分析，得出此类产品缺陷不是冷轧轧制引起的，主要是由冷轧基料表面存在的氧化皮压入、结疤等缺陷导致的。

参考文献

[1]宋进英，赵远，陈连生等.冷轧板线状缺陷分析及成因分析[J].钢铁钒钛，2013，34（3）：107-112.

[2]庞燕萍，谭翠英.冷轧产品表面质量攻关[J].柳钢科技，2013，2：29-31.