河钢邯钢邯宝冷轧生产技术室 河北邯郸 056000
摘要：冷轧起皮是影响冷轧产品表面质量的常见缺陷，引起表面起皮的因素可能来自于冶炼、热轧和冷轧等工序。铁素体轧制技术的提出，最初是以简化工艺、节约能源为主要目的，通过铁素体轧制生产一种可直接使用的或随后供冷轧生产用的价格便宜、质软、非时效的热轧板。这项技术已经在美国、墨西哥、比利时等国得到应用，如比利时的CockerillSambre钢厂，采用铁素体轧制生产薄规格的、具有良好深冲性能的热轧带钢，以取代部分冷轧产品，到现在其生产总量已经超过300万t，年产量已经达到50万t的规模。
关键词：冷轧板；表面起皮；缺陷
1炼钢缺陷
1.1杂质
对于冷轧板来说，最容易出现的就是杂质问题。该缺陷会对冷轧板的后续加工中产生较大影响，造成其性能下降影响使用，另外杂质的存在可能会让带钢基体出现颜色不均匀的现象，导致外观不符合要求，不能满足现代高标准精的产品要求。就其原因，杂质的出现，主要原因是在既定范围内，钢坯内混入了尺寸较大的杂质颗粒，而在加工成冷轧板后会充分显现。一般来讲，夹杂物的出现是正常显现，也是比较容易处理的，具体可以通过以下措施进行消除，从钢水入手，在源头上把控质量，优化精炼工艺，严格按照流程，采用连铸恒拉速操作，及时清除铸坯的表面杂质颗粒，保证其成品的效果质量。
1.2皮下气泡
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图1 冷轧板皮下气泡
皮下气泡也是冷轧板的技术操作中的常见现象，气泡的大小会让冷轧板在质量和外观上都有缺陷。而其出现的具体原因是因为未采取有效的操作技术引起的，皮下气泡有的呈现出笔直管形状态，多在边界位置出现，会沿着冷轧板的轧制方向延伸。而冷轧板气泡的位置，很容易使其质量大大降低，引起破碎情况，即使不破碎在外观表面的气泡则会严重的影响其表面外观。根据技术规范和工作经验，皮下气泡的控制需要保证其储存的条件满足生产要求，保持冷轧板原料的干燥，保证有足够的空气流通。而加工时对于氩气流量的掌握，可以更加有效的减少气泡。
1.3翘皮
翘皮也是可以通过技术手段解决的，但是如果技术不达标，或者出现失误，翘皮现象也是比较容易发生的。冷轧板的翘皮多出现在微合金化钢种的问题上，特别是含铌钢的冷轧板。翘皮呈现为或闭或张的舌状，在冷轧钢板的边缘位置分布。翘皮是因为铸坯由于矫直的过程中产生的抗张应力所造成，使得铸坯有了裂纹使得表皮翘起。
轻微翘皮一般解决的方法是利用倒角结晶器。而有些翘皮比较严重，必须通过返工来实现。为了避免返工，在生产工作中就必须严格控制冷却水的用量，尽可能降低铸坯的冷却强度，加强铸坯边角部分的清理。
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图2 冷轧板翘皮
2酸洗实验
为了深入研究窄带钢与宽带钢表层氧化铁酸洗去除效果，分别在室温条件下在20%盐酸溶液中分别浸泡1、3、5、10min后，在扫描电镜下观察残留氧化铁皮及形貌，结果表明：（1）热轧窄带钢表层酸洗1min残留氧化铁皮较高；酸洗3min后，大部分氧化皮已去除，个别凸起部分做能谱分析仍有一定的氧含量；酸洗5、10min，虽然有部分凸起但是经过能谱分析全部为铁，说明氧化皮已经全部洗去。（2）宽带钢酸洗1min后仅看到很少量的疑似残留氧化皮的附着物，而酸洗3、5、10min后，几乎已经找不到任何疑似残留氧化皮，说明氧化皮已经全部洗去。
3综合分析及控制
在生产过程检查时发现的相关质量问题有：①炼钢生产普碳钢时存在个别炉次钢水脱氧不良，铸坯皮下约3~13mm存在微小针孔缺陷；②部分坯次热轧除鳞效果差，氧化铁皮压入明显；③立轧后去除氧化铁皮钢刷更换不及时，喷嘴堵塞严重且角度偏斜，产生的二次氧化铁皮不能很好去除；④轧辊更换周期不规范等。
由发现的生产过程质量问题，结合系统检测中缺陷大部分与基体不相连、缺陷处无夹杂物质、热轧窄带表面氧化铁皮厚度不均且难酸洗等特点，综合分析认为该类微小起皮产生的主要原因：一是由于窄带钢在热轧时二次氧化铁皮去除不净，检测到部分氧化铁皮嵌入铁素体基体，在后续冷轧过程中剥落造成，冷轧窄带钢越薄剥落越明显；二是由于钢水脱氧不良造成的铸坯针孔缺陷内，由于针孔内已氧化无法压合，经热轧、冷轧后逐渐暴露，且窄带钢越薄越明显。
根据上述分析制定了控制措施：①生产普碳钢时，优化不同铸坯断面宽度的钢水氧含量控制标准并执行，控制铸坯皮下针孔缺陷；②专人负责热轧除鳞水喷嘴的检查与维护，确保除鳞水压力符合工艺要求，保证热轧除鳞效果；③及时监控、维护好粗轧立轧辊后钢刷及除鳞喷嘴实际工况，确保粗除鳞后产生的较厚二次氧化铁皮被清除；④规范轧辊使用周期等。
4冷轧技术缺陷
4.1酸洗不良
酸洗不良是有多种原因引起的，在生产工作中的任何细节问题，都可能导致问题的发生，主要呈现为过酸或缺酸问题。过酸就是过度酸洗，溶解过度而降低了冷轧板的硬度和厚度；缺酸则是酸洗不够，使得表面的氧化铁皮没有被清除干净。酸洗不良的解决，需要在生产作业中对冷轧板本情况有所掌握，在规格、温度上进行合理控制，按照其本身的性质进行规范处理，严格遵照制定的方案对其进行酸洗。一旦发生酸洗不良的情况，必须重新调整酸洗的时间和速度，从而保证冷轧板的质量。
4.2热划伤
热划伤多出现在汽车用钢中，汽车钢板需要通过高速轧制断取钢材，热划伤缺陷会直接造成严重的质量问题。其形成主要是因为轧辊和扎件温度的升高时，乳化液油水会有分离的现象出现，分离的乳化液易黏结在轧辊上，形成乳化液斑块，当轧辊压下时，乳化液斑块会在钢板上留下浅印。钢板会存在亮度差异，视觉上形成条状色差现象。冷轧板的生产环境非常重要，对于热轧板粗糙度、冷轧辊粗糙度、冷轧轧制速度、乳化液温度非常重要，当温度超过25℃时，就需要进行放冷处理，对于特殊要求的生产标准，也可以通过升降轧制速度来预防热划伤的产生。
5结论
（1）通过对起皮缺陷电镜观察、酸洗及冷轧对比实验，并结合生产过程存在的相关质量问题，综合分析认为产生该微小起皮缺陷的主要原因为热轧氧化铁皮嵌入基体组织中或钢水脱氧不良、铸坯皮下有微小针孔热轧时未压合，在冷轧受到外力作用时产生剥落。
（2）通过酸洗实验发现，窄带钢表层氧化铁酸洗去除相对难度比较大，不易酸洗；且窄带钢表面打磨量较小时冷轧后产生微小起皮缺陷，打磨量较大时冷轧表面质量良好，由此可见该缺陷全部存在于钢带表层，与基体内部钢质洁净度无关。
（3）铁素体轧制更容易产生长度、宽度方向组织不均匀和厚度方向组织、取向不均匀的问题，需要关注钢卷下线后的冷却和润滑轧制，钢卷缓冷不充分将导致头尾、宽度边部铁素体再结晶不充分、强度高，且伸长率和n值低；润滑轧制不充分将导致厚度表层{110}取向增强、晶粒尺寸与心部不均匀的问题。
参考文献：
[1]徐光，徐楚韶，赵嘉蓉.国内外铁素体轧制的研究和应用[J].特殊钢，2018（5）：35.