合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷原因分析及其对策

针对合金化热镀锌C-Mn高强钢漏镀缺陷问题,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了漏镀缺陷原因,阐述了缺陷形成的机理。结果表明:退火炉加热区的氧分压过低,引起Mn、Si等合金元素在基体表面的外氧化显著,降低了钢基体的浸润性;带钢入锌锅温度较高,加快了镀层的合金化反应进程,加剧了Fe-Zn之间的相互扩散,且由于氧化物覆盖不均匀,氧化物密度高的地方容易产生漏镀点。在实际生产中,通过降低退火炉加热区的氢气含量和带钢的入锅温度、提高锌锅自由Al含量等措施,C-Mn高强钢的合金化镀层表面漏镀缺陷得到了有效改善,质量合格率由原来的75%左右提高到了91%以上。     

镀锌带钢表面条带状色差缺陷原因分析与对策

针对某热镀锌产线出现的带钢表面条带状色差缺陷问题,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,可以确定色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色差差异。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:色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色差缺陷问题。     

热镀锌钢板锌层冲压脱落的原因分析

针对热镀锌钢板冲压成形过程中出现锌层脱落缺陷的问题,对比分析了正常产品、缺陷产品的差异,测试、分析两者基体材料的化学成分、显微组织的特点,观察镀层的显微组织、过渡层微观形貌特征,模拟不同折弯角度的镀层变形过程。结果表明,贫铝过渡层是导致镀层附着力差、冲压脱落的根本原因。贫铝过渡层的形成原因可能是锌锅中锌液铝含量偏低,带钢入锅温度偏高加剧了Fe、Zn间的扩散,最终导致镀层与基体界面的过渡层富铁相增多、铝含量偏低。结果与生产数据基本吻合,建议生产现场要统计锌锅中锌液铝含量与检测时间的关系,优化锌液的成分控制、检测,优化带钢入锌锅的温度控制。     

连续退火钢板表面黑点原因分析

文章针对国内某钢厂在连续退火机组故障停机或检修后恢复生产时连续几个班次生产的带钢表面出现的密集小黑点缺陷进行了调查和分析。分析表明小黑点缺陷处Mn含量较多,且连续退火炉水淬槽脱盐水沉淀物以及沉没辊上的结垢含Mn量与小黑点一致。认为带钢表面小黑点是带钢运行时含Mn的析出物压入带钢表面形成的,而Mn来源于带钢的析出。通过数据分析和生产实践,定期采取对连续退火炉水淬槽进行清洗,实时小排量置换水淬槽脱盐水,同时清洗换热器以及调整带钢进入水淬槽的温度来降低水淬槽水温等措施,有效地预防此类黑点缺陷的产生,解决了该难点问题。     

1 500 MPa级铝硅镀层热成形钢的试制及质量评价

为开发1 500 MPa级铝硅镀层热成形钢,采用连退模拟器模拟了5种退火涂镀工艺,采用拉伸试验机、金相显微镜检测样板力学性能、金相组织及镀层组织,以确定最优退火、涂镀工艺;针对试验中的漏镀缺陷,分析了其产生原因。结果表明,在带钢运行速度为80 m/min,加热温度为770 ℃,快冷温度为650 ℃的工艺下,铝硅镀层CR1000/1500HS+AS带钢力学性能最优;退火炉内加热段露点温度低是产生漏镀缺陷的根本原因,为此将加热段露点调整为-10~-20 ℃,解决了漏镀问题。取成品样板进行模拟热冲压试验,冲压后性能合格,组织全部为马氏体,无脱碳层;镀层裂纹未延伸至基体,满足用户对镀层质量的要求。     

连续退火热镀锌板镀层表面黑点缺陷研究

研究了热镀锌板镀层表面黑点的产生机理,分析了该缺陷对热镀锌板涂镀质量的影响,提出了相应的改进措施。结果表明,基板表面存在微小凹坑,镀锌后表面形成黑色圆形氧化膜,即黑点缺陷,对热镀锌板涂镀后的磷化膜质量产生不利影响。实际生产中,通过降低热轧卷的卷曲温度、清洗槽电解电流密度及提高退火炉的密封性,可有效减轻该缺陷。     

780 MPa级热镀锌双相钢微观裂纹成因及改进措施

780MPa级热镀锌双相钢表面块状色差缺陷的原因为基板表面大量开口微观裂纹。微裂纹开口导致Fe2Al5抑制层形成异常,宏观表现为块状色差。微裂纹主要分布在带钢中部板面中间等热轧卷散热较慢位置,裂纹处珠光体晶粒较粗大。通过分析此带钢全流程氧化特性,带钢表层在加热炉中形成锚状氧化铁皮,附着在带钢基体上不易去除;在热轧工序中Si、Cr元素向表面富集形成硬质氧化圆点,附着在带钢近基体上。Si、Cr氧化圆点与粗大珠光体在冷轧过程中形成微裂纹。带钢在镀锌工序退火过程中,表面微裂纹在大张力作用下成为开口状态。微裂纹开口增加了基板与锌液接触面积,增加了锌液与铁的反应速度;同时裂纹开口导致带钢表面破碎,Fe2Al5抑制层无法良好结晶,这两点因素导致Fe_2Al_5抑制层无法良好形成。降低板坯加热炉温度,减少"锚状"氧化铁皮的生成。提高粗轧出口温度,形成疏松铁皮,在冷轧酸洗过程中带走Si、Cr氧化圆点。降低热轧卷取温度,使热卷带板中位置形成细小珠光体,提高开裂抗力。降低镀锌工序退火炉张力,减小微裂纹开口几率。通过以上措施,可有效改善780MPa级热镀锌双相钢表面微裂纹,消除色差。     

冷轧连续退火带钢表面麻点缺陷的形成原因与预防措施

针对冷轧连续退火带钢表面麻点缺陷,通过现场开炉检查,找出造成麻点缺陷的原因;通过对炉辊结瘤化学成分的检测,找出结瘤形成机制;结合连续退火机组的设备与工艺特点,提出合理、有效的预防炉辊结瘤措施。结果表明:退火炉内缓冷段炉辊存在严重的结瘤,是造成带钢表面麻点缺陷的主要原因。实际生产中,加强带钢的清洗效果,优化退火炉内区域的张力、控制退火炉内O₂含量及露点温度、降低炉辊粗糙度及合理安排生产作业计划,能有效控制退火炉内炉辊结瘤的发生。     

热浸镀锌带钢表面条纹状缺陷产生原因分析

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。     

合金化时间对热镀锌IF钢板镀层相结构的影响

通过模拟合金化镀锌试验,研究了IF钢合金化镀层结构随着合金化时间的演变规律。结果表明:在520℃合金化时,随着合金化时间的延长,镀层中铁含量快速增加,而当铁含量超过12%时,增长缓慢。合金化7 s时,镀层从表面到基板依次是纯锌η相、柱状ζ相(Fe Zn13)以及栅状δ1P相;随着时间增加,基体Fe继续向镀层扩散,纯锌η相、柱状ζ相消失,栅状δ1P相逐渐转变为致密的δ1k相,同时在基板处生产了齿状的Γ相,在合金化17 s后,镀层相结构最终稳定为δ1k相和基板处少量的Γ相。     

罩退带钢边部灰白氧化色缺陷产生原因及其改进措施

针对某冷轧厂大多罩退产品边部存在灰白氧化色缺陷问题,通过EDS成分分析,并结合生产实际,得到缺陷产生的主要原因是罩式炉内氢气保护性气氛中被带入氧,与带钢中Ti、Mn等亲氧元素发生氧化反应形成氧化膜覆盖在带钢表面而导致。经分析计算,氢气保护性气氛中被带入的氧主要来自带钢表面残留的轧制油和水。为此,提出了在罩退炉中升温过程中的250 ℃温度点和轧制油挥发最快温度点设置1~2 h的保温平台;将冷硬卷目标板形由微中浪调整为微边浪模式,以及采取加大罩式炉升温过程吹氢流量至25 m³/h以上;将退火温度降低10~15 ℃的改进措施,带钢边部灰白氧化色缺陷得到显著控制,成品降级改判率降到了0.1%以下,外部质量投诉基本为0。     

冷轧带钢表面氧化色膜层分析及成因研究

目的分析冷轧带钢表面氧化色缺陷的成分,分析氧化色形成的原因,研究减少氧化色的方法途径。方法通过实验室模拟现场退火实验,研究不同材料在不同出炉温度下对带钢表面氧化色的影响;采用X射线光电子能谱、场发射扫描电镜,对不同方式产生的氧化色进行微观形貌观察和元素分析;使用X射线衍射仪对氧化色进行物相分析。结果出炉温度是影响带钢退火后形成黄色氧化色的主要条件。实验室退火实验与生产现场生成的氧化色相同,氧化膜为黄色,由O,Mn,Fe,C等4种元素组成,主要是铁和锰的氧化物,膜层的厚度较薄约为50 nm,局部表面存在明显的Mn元素富集。结论带钢表面氧化色缺陷由氧化物组成,具有氧化色缺陷敏感性的冷轧带钢在罩式炉退火中,局部表面产生了易氧化元素Mn的富集;当出炉温度较高时,Mn元素优先被氧化形成了与正常板面不同的氧化色缺陷,氧化色的耐蚀性低于正常板面。降低出炉温度可有效减少氧化色的形成。     

DP钢退火快冷段常见缺陷原因分析及解决措施

针对某厂DP钢生产过程中退火炉快冷段常出现炉内带钢划伤和瓢曲缺陷的问题，通过生产试验和理论分析，认为带钢张力低，绷紧程度不足，带钢垂直长度方向有可供抖动产生的带钢余量；风机开口度大，气流对带钢冲击激烈，以及稳定辊的位置精度、涂层状态、转速精度是造成带钢划伤缺陷的主要原因；钢种过渡时带钢升温温度不同，使炉辊凸度增加是带钢产生瓢曲缺陷的主要原因。据此，对工艺、设备、管理制度等进行了优化，有效解决了退火过程中快冷段经常出现的划伤和瓢曲问题。     

DP钢退火快冷段常见缺陷原因分析及解决措施

针对某厂DP钢生产过程中退火炉快冷段常出现炉内带钢划伤和瓢曲缺陷的问题，通过生产试验和理论分析，认为带钢张力低，绷紧程度不足，带钢垂直长度方向有可供抖动产生的带钢余量；风机开口度大，气流对带钢冲击激烈，以及稳定辊的位置精度、涂层状态、转速精度是造成带钢划伤缺陷的主要原因；钢种过渡时带钢升温温度不同，使炉辊凸度增加是带钢产生瓢曲缺陷的主要原因。据此，对工艺、设备、管理制度等进行了优化，有效解决了退火过程中快冷段经常出现的划伤和瓢曲问题。     

Insight into selective oxidation of dual-phase steel after annealing in pure H2 atmosphere at different heating rates and temperatures

In this paper, the oxidation behaviors of DP980 advanced high strength steel (AHSS) are studied during annealing in a hydrogen atmosphere with different temperatures and heating rates. It is revealed that with the increase in holding time, the different heating rates affecting the surface oxide precipitation on the strip surface will be weakened. Mass transfer of Mn in heating, soaking, and cooling stages has been considered to illustrate the effect of heating rate on the oxide morphology of steel. And then, the Wagner model and aluminothermic reaction kinetics were performed to discuss the transition from external to internal and maximum reduction diameter of MnO oxidation.     

开放环境下激光内送粉熔覆TC4钛合金的氧化行为

目的研究开放环境下激光熔覆TC4钛合金的氧化行为。方法采用激光内送粉熔覆技术制备了不同氩气流量下的TC4钛合金熔覆涂层,通过SEM、EDS和XRD分析了不同氩气流量下涂层氧化层的表面和横截面微观形貌、微观组织、元素分布和物相组成,通过维氏硬度计分析涂层的显微硬度。结果随着氩气流量的减小,涂层表面颜色逐渐变深,由银白色依次变成黄色、蓝色、深灰色。XRD分析表明,颜色的变化与有色氧化物有关,黄色氧化层主要为黄色TiO,蓝色氧化层主要为蓝色Ti2O3,深灰色氧化层主要为白色TiO2,呈现深灰色与厚的氧化层结构有关。无氩气保护下的涂层表面粗糙,氧化层为厚而疏松多孔结构,与涂层存在缝隙;有氩气保护且随着氩气流量的增加,涂层表面变得光滑,氧化层厚度逐渐减小,致密性好,且与涂层结合良好。随着氩气流量的增加,组织由板条状转变成针状,这主要与冷却速率有关。当涂层颜色为蓝色时,涂层硬度变高,说明氧扩散深度大且氧含量多。结论在不同的氩气流量下,熔覆涂层表面形成多种不同氧化色。蓝色可作为可接受和不可接受氧化程度的临界颜色。     

一种新型带钢连续还原退火炉

介绍了一种新型带钢连续还原退火炉,其适用于热轧带钢的还原除鳞和冷轧带钢的退火处理。该连续还原退火炉由加热还原段炉体、冷却段炉体和炉体间连接通道组成。加热还原段炉体及冷却段炉体均呈“回”字型结构,带钢在炉膛内回转走行,弯曲曲率小,不易跑偏。该炉结构简单、占地面积小、储料能力强、建设成本低、产品表面质量高,并且能同时满足金属带钢的还原除鳞和退火处理,和传统的退火炉相比具有显著的优势。