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冷轧板锈蚀原因分析及改进

2021-10-19赵海强

安徽冶金科技职业学院学报 2021年3期

赵海强

(马钢股份公司冷轧总厂 安徽马鞍山 243003)

冷轧钢板主要应用在建筑、家电、汽车等行业,应用前景广阔。但因产线偶发存在的锈蚀缺陷,导致板面质量下降,影响客户使用。贾彩霞等通过对冷轧连退板锈蚀缺陷进行调查和分析,发现涂油前平整液残留吹扫不干净以及吹扫压缩空气湿度较大会导致钢板锈蚀。通过增加吹扫喷嘴数量、调整喷嘴角度、降低压缩空气湿度,有效控制了板面锈蚀问题。商婷等研究发现易氧化元素Mn等在表面富集会导致钢板在高温情况下产生浮锈。王春喜等发现冲压过程中钢板和模具摩擦破坏表面油膜导致生锈以及空气中水分在钢板表面形成的局部水环境产生点锈。

现通过研究发现环境影响、Mn元素富集、氯离子残留等因素导致钢板锈蚀,并制定了相应措施。

1 锈蚀原因分析

1.1 片状锈蚀

冷轧钢卷两侧有整卷连续性、严重生锈且正反面对应,生锈范围边缘至中间3 cm-7 cm。整卷中间正反面均无锈蚀,单面涂油量1000 mg/m。

取了2块样板(正常部分、锈蚀部分)进行X射线荧光光谱测试分析(ED-XRF),结果见表1。通过结果可知:正常部位和生锈部位都有Si(硅)和Cl(氯)成分。其中Si成分主要来源大气中的灰尘和颗粒物及其他污染物,Cl成分主要来源于前道工序中的残留。

表1 实验样板元素分析

1.2 点状锈蚀

对锈蚀部分取样标号为1号、2号、3号。分别进行扫描、能谱分析,见图1-6。从图1中可以看出,锈蚀均表现为为点状锈蚀。锈蚀在涂防锈油后非常短的时间(1-3 天)内产生。

图1 实验样板

图1 锈蚀样品

图2 锈蚀样品扫描图谱

图3 样品1元素分析 图4 样品2元素分析

图5 样品3元素分析 图6 正常样品元素分析

从表2可以看出,锈蚀样品里都含有Mn、S元素,正常部分未见这些元素。对样品锰富集检测分析,结果见图7。由图7可知:锈蚀样品Mn富集明显,可以判断Mn富集是导致样品锈蚀的原因之一。易氧化元素Mn以氧化物形态在冷轧钢板表面发生过度析聚,与铁构成了腐蚀微电池,从而提高了钢板表面Fe原子的活性,加速了钢板的腐蚀过程,在宏观上就表现为钢板易锈蚀。

表2 锈蚀样品元素分析/%

图7 锰富集检测分析

2 制定措施

针对表面Mn富集,适当降低退火温度,提高通板速度,提高水淬槽入口板温。

针对高温高湿天气的环境影响,采用在线温度湿度露点检测记录报警(图8)。

图8 在线温度湿度露点检测

氯离子浓度较高:采用水淬槽循环水旁滤系统,降低水中Mn氧化物、Cl离子残留;增加平整后的空气吹扫,将带钢表面残余的平整液吹离带钢表面,洁净带钢表面,减少锈蚀。