冷轧连退汽车板“亮点”缺陷分析及应对措施

李建军，张军锋

（1.河钢集团唐钢公司冷轧事业部，河北 唐山 063000；2.唐钢高强汽车板有限公司，河北 唐山 063000）

1 缺陷形貌

随着连退带钢亮点问题的不断出现，人们将更多的目光集中到钢铁冶炼工艺当中来，特别是无间隙原子钢。某汽车主机厂使用钢材连退汽车板时出现板面锈蚀问题，其主要以点锈蚀为主，另有部分条带状锈蚀。锈蚀严重程度不同，部分钢卷上呈连续或者断续出现，规律性不强。该钢材之所以受到广泛的关注，其主要原因在于它已成为较为普遍的软性钢材被广泛运用。可却因为亮点问题不能及时得到解决，而使钢材得到降级改判的处理，从而使企业遭受了巨大经济损失。这也使得本人的研究变得更具价值性、意义性。邯宝连退产线带钢“亮点”问题由于工艺操作不当而接连发生，宏观形貌如图1所示。

图1 板材表面“亮点”缺陷宏观形貌

2 机理研究

在制造汽车工业中，所用的汽车板材厚度通常为0.6mm～2.0 mm的EDDQ/SEDDQ-IF钢板为主，该板材具有较为优越的性能，不仅含碳量较低，并且抗击能力强。目前已成为汽车行业中应用较为普遍的板材。汽车板锈蚀一般是指用户开始使用时发现的表面锈斑和锈点，其主要成分是Fe2O3，为附着于钢材表面的水与空气中的氧发生原电池反应生成的腐蚀产物。该板材的生产流程，主要经过炼钢、热扎、酸扎以及退火的处理。退火处理是作为板材炸制工艺中的最关键环节，在经过退火处理时，它的工艺制定要严格达到标准流程，只有这样才能实现板材的优越性能。其对应的退火曲线如图2所示。

图2 退火曲线

在进行退火工艺处理时，它的带钢性能越软，那么它出现的瑕疵性就有可能被加以复制，这不仅会损害钢材的品质，更是因此会被降级处理。基于此种原因，炉辊作为退火炉的主要部件变得尤为重要，它也因此决定了钢板的质量的合格与否。通过调查相关的文件得知，炉辊积瘤主要有两种形态。黏屑和结瘤。其中黏屑最易去除，而结瘤并不易去除，这与其中的化学生成物有关。图3为炉辊结瘤图片，图4为结瘤物显微组织。

图3 炉底辊结瘤图片

图4 黏屑的微观形貌

根据所检测的最终结果，以及对已有文献的具体分析得知，连续退火机组炉辊结瘤主要包含两种机制：一种是高温情形下由于带钢和炉辊在滑动出产生摩擦而形成的杂质物聚集。

另一种则是由于炉辊本身由于长时间磨损所导致的结瘤现象，如不能及时有效的处理，便会形成“亮点”缺陷。该“亮点”问题的出现严重与否，将直接取决于炉辊结瘤程度的深浅，即炉内气体的化学反应性，以及炉内温度的高低等，这些因素都会导致结瘤现象的发生。该问题不仅会严重影响到板材的使用性，并且它的性能、质量也会大大降低。尽管通过对炉底辊表面刷涂层能够使该问题得到有效的环节，但这并不能根除结瘤问题，并且也会因此加大板材的生产成本。

3 炉辊结瘤影响因子分析

通过对有关文件资料及鱼骨图的分析得知，炉辊结瘤之所以会频频出现，主要因为炉体在清洗的过程中，并没有彻底将这些杂质进行清除。特别是炉内在进行高温作业时，由于大量产生的杂质附着，而使得它们会在高温中形成一种黏质在炉辊附着而不易消除。只要尽可能的将炉内的杂质进行清理，这是处理炉辊粘质的有效解决策略。当然，通过更换频率的操作能够有效去除邯钢炉辊结瘤问题的出现，也就是有效去除连退汽车板表面的“亮点”缺陷，尽管在该问题上能够得到一定的解决，但也因此使生产的成本大幅度的增加。也就是说，只有从根本上来解决问题分析出炉底辊结瘤的成分，并采取有效的清洗手段来加以处理，使得清洗后的汽车板更具反射性。

3.1 连退产线

经过与相应的技术人员进行及时的沟通，然后将影响汽车板材清洗的主要因素提取出来，并罗列为9个工序，在其中的网罗因子中进行有效的筛选。这些经过筛选过的因子。首先会在为期两周的现场数据收集中，选取一部分，因此进行检验的处理，并且会将所产生的挤干效果进行相应的数据分析得知，这些因子都收到了较好的处理效果。该效果可以最终被连退车间所效仿。在经过相应的数据分析后，在所筛选的因子中，最易受到连退反射率影响的有11个因子，所影响的参数分别包括：碱液温度、碱液电导率、电解电导率等。这也说明了，再进行汽车板材处理时，可以通过酸轧即酸洗的处理来提升板材的反射率。其次在另一部分数据中，经过碱液干净程度以及对挤干辊投用等数据的分析，被所分析的数据进行线性模型的建立，并将Y作为连退反射率的模型条件来分析连退处理的效果。通过分析该模型发现，通过计算成品反射率与原料反射率之间的关系，便可得知清洗的能力，并且该计算方式也可作为连退车间的操作进行使用，对重要的参数酸轧反射率也会因此操作而得到有效的提升，这也将最终影响到作业的工艺流程。

3.2 酸扎产线

通过相应的分析得知，在进行酸扎处理时，影响其反射率的有关因子包含13个。将这13个因子布列成阵，可形成线性模型分析图。其中的因子包括了皂化值、油浓度等。通过对这些因子类型的分析，得出它们之间在经过反射率的高低检测后即可通过调整，使其形成SS模型，并且该模型中的数值波动即显现出该汽车板材经过酸轧处理后的反射率大小。通过进一步的分析会从中找到影响最大的三个因子，即1～2油浓度、1～2皂化值、1～2电导率。只有合理调配该三个因子才能有效解决汽车板材中的“亮点”缺陷问题。

4 实施效果

根据上文分析，在找到有效因子进行回归后并且在经过酸洗和连退清洗后得到的相应数据，这些数据可以制定成方案来加以实施，板面锈蚀的发生主要是涂油前板面带水，影响了油膜的完整性，为锈蚀发生创造了有利条件。通过该方案的实施汽车板材得到有效的清洗及反射率提升高达73%以上。连退处理后，它的反射率更是高达93%。这说明连退清洗方法将成为克服亮点问题的有效解决策略，它不仅能有效控制连退炉底辊结瘤现象的发生，并且还能使生产的成本得到有效的控制。

5 结语

通过综上分析得知，想要解决汽车板材中出现的亮点缺陷问题，就要有效控制炉底辊结瘤的形成。而最为有效的策略就是进行酸扎处理和连退清洗。这不仅解决了我国汽车板材生产中的一个大难题，并且也有利于对清洗效果做出更为优化的改进。