冷轧带钢表面黑斑缺陷产生原因及控制措施

冷轧带钢表面黑斑缺陷的控制实践摘要：介绍了冷轧碳素带钢的常见缺陷—压入型、氧化型黑斑的形貌特征及成因机理，泰钢冷轧薄板厂在2 a的生产实践中，通过提高酸洗板质量、合理优化轧机道次变形量，对乳化液温度、浓度、压力、流量及清洁度的有效控制，较好地控制了黑斑缺陷。

关键词：带钢；黑斑缺陷；酸洗质量；轧制道次；乳化液中图分类号：TG335.12 文献标识码：B 文章编号：1004-4620（2008）03-0038-02 Practice of Controlling Black Spot Defects in Cold Rolling Steel Strip SurfaceLIU Jin-yuan（The Cold Rolling Sheet Plant of Shandong Taishan Iron and Steel Group Corporation, Laiwu271100, China）Abstract: This article introduces the usual flaw of carbon cold rolling steel strip surface that is pressing and oxidizing black spot defects characteristic and cause of its formation. During two years’practice, the cold-rolling plant of Taishan steel controls black spot defects better by improving quality of pickled sheet and rolling degree of deformation in pass, and by controlling the temperature, thickness, pressure, outflow and cleanness of emulsion.Key words: steel strip; black spot defects; quality of pickling; rolling pass; emulsion1 前言冷轧碳素带钢“黑斑”是在轧制过程中产生的一种常见缺陷。

1、冷轧带钢在生产中出现锯齿边该如何解决？调整板型，加大带钢边部的延伸；改下轧制规格，减小弯辊力；在酸洗圆盘剪切边的质量问题，不同的钢卷硬度不同，应该改变改刀的硬度，是切边质量良好。

在一个就是弯辊力在正常生产的时候尽量调小。

2、冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法？为了保证带钢清净度，就必须控制表面斑迹的产生。

而对于冷轧带钢表面的斑迹主要是指锈蚀和乳化液斑。

锈蚀可分为黄斑和黑斑两种，产生黄斑的主要条件是带钢与盐酸、空气和水接触发生化学反应形成铁化合物；而黑斑的主要化学成分是铁粉，由于热处理是全氢罩式退火，退火时采用H做为还原气氛，FeO(OH)被还原成铁而形成铁粉。

乳化液斑的产生是由于轧后带钢表面带有的铁粉微粒吸附大量浓缩油，而包住铁粉微粒变成油膜，其中水分形成水蒸气同铁粉微粒发生化学反应生成氧化铁，这样在铁粉微粒间就产生空隙，使水蒸气与添加剂和钢板产生氧化反应，板面氧化部位形成疏松氧化铁层，退火加热时，在形成四周封闭的空室区，油气排不出，而进入氧化铁层内形成乳化液斑。

斑迹的综合治理：一、根据锈蚀成因分析，发现产生锈蚀的条件是多方面的，对它的治理要从酸洗、轧机、乳化液和轧后的库存周期等方面人手。

1、减少酸洗后带钢表面氯化亚铁的残留量；2、降低乳化液中的Cl-的含量；3、减少轧机出口带钢表面乳化液的残留量；4、合理安排装炉缩短钢卷库存周期。

二、乳化液斑形成原因是带钢表面的乳化液残留物过多，根据钢材冷轧的特点，对该缺陷的治理主要是合理控制乳化液各项指标，提高版面清净性，保证润滑效果。

1、控制杂油含量；2、调整乳化液浓度；3、降低铁粉和灰分含量；4、乳化液温度要合理控制，控制在48～52℃为宜。

其他如乳化液的选择、离水展着性等对其也有很的影响，也要注意控制。

3、硅钢粗轧过程中板坯翘头原因分析硅钢粗轧过程中板坯容易出现翘头缺陷，弯曲现象的产生，归根结底是由金属流量不均匀，亦即变形不均匀造成的。

具体有以下方面：1、）辊面线速度。

设备管理—186—冷轧酸洗带钢表面发黑的原因及解决方案研究探讨李 胜（新余钢铁股份有限公司，江西 新余 338001）引言热轧原料板经酸洗后钢板的表面发暗，习惯上称这种现象为酸洗表面发黑。

通过对表面附着物的化学性质进行研究，同时进行了附着物产生的条件及其影响因素的试验，基本查清了酸洗发黑的原因。

针对这一问题，技术人员提出了相应的对策，并在生产中进行了验证。

1酸洗缺陷及原因分析1．1酸洗气泡 酸洗气泡产生的机理，是在冷轧酸洗过程中，酸与金属发生化学反应，生成氢气，部分氢原子渗透到金属的结晶格子中，引起晶格畸变并进一步向带钢内部扩散，其中一部分氢原子穿过金属并分子化，分子化发生在晶格畸变产生的“显微空孔”边界上，或金属的夹杂及孔隙中，氢原子变成氢分子后，使空孔中的压力升高到数十MPa，从而使金属中产生了引起氢脆的内应力。

酸洗气泡会使冷轧时产生噼里啪啦的爆炸声，应为金属内部产生了较大的内应力，从外观来看，带钢表面会有条状的小鼓泡，破裂后呈黑色细裂缝。

经过轧制后，气泡裂缝会延伸扩大，致使产品的冲击韧性等力学性能降低。

1.2过酸洗 一定要合理的控制待冷轧的带钢浸泡在酸洗液中的时间，如果浸泡的时间比较长，可能会造成带钢表面被腐蚀而出现粗糙，这也就是所说的过酸洗缺陷，过酸洗会极大的影响带钢的轧制过程，造成带钢延伸能力大幅度下降，在轧制的过程中，带钢又可能会产生炸断等问题，严重的可能会造成轧制的过程中出现断裂，另外还会造成轧辊和带钢粘连等问题，这种粘连又会造成轧制的过程中被撕开而导致轧辊提前损坏。

过酸洗的带钢力学性能已经进一步下降了，就算轧制成成品也无法符合成品的要求，因此在冷轧的时候一定要重点控制过酸洗的问题，一定要注意设备的维护以及带钢断裂或其他原因造成作业非正常中断。

1.3欠酸洗 若钢带酸洗之后，材料表面仍有未被清洗干净的氧化皮等残留物，则称为欠酸洗。

造成欠酸洗的原因，多与冷轧带钢原料有关，如原料带钢表面氧化物厚薄不一、平直度低以及酸洗前机械破鳞不达标等。

缺陷代码：清洗黑印ZLQX-LT-01 清洗液残留ZLQX-LT-02 氧化边ZLQX-LT-03碳化边ZLQX-LT-04麻点ZLQX-LT-05平整发黄ZLQX-LT-06 粘结ZLQX-LT-07热飘曲ZLQX-LT-08表面碳黑ZLQX-LT-09 压痕ZLQX-LT-10色差ZLQX-LT-11边浪ZLQX-LT-12中间浪ZLQX-LT-13平整液锈蚀ZLQX-LT-14 涂油不均ZLQX-LT-15缺陷代码ZLQX-LT-01缺陷名称清洗黒印缺陷特征钢带经过清洗机组后，沿带钢轧制方向有表面残留黑色痕迹产生部位板带表面任何部位原因分析沉没辊表面衬胶脱落，胶质粘在带钢表面，产生黑色痕迹。

处理措施及时定期更换沉没辊。

质检判定标准备注缺陷代码ZLQX-LT-02缺陷名称清洗液残留缺陷特征经过清洗机组后，钢带表面残留的清洗液，呈片状，退火前不明显，退火后呈现白色斑迹。

产生部位板带表面任何部位原因分析刷辊或挤干辊故障，及漂洗段电导率高处理措施刷辊或挤干辊定期更换。

漂洗段电导率及时调整质检判定标准备注缺陷代码ZLQX-LT-03缺陷名称氧化边缺陷特征从边部向中间部位逐渐变淡的黄褐色或蓝色痕迹，无明显的轮廓线产生部位一般在版带的边部原因分析出炉温度过高，罩式炉快速冷却水漏水，保护气体露点过高处理措施严格工艺规程规定的出炉温度，保证保护气体的露点温度。

出现氧化边可回罩式炉进行返修退火质检判定标准备注缺陷代码ZLQX-LT-04缺陷名称碳化边缺陷特征颜色呈黑灰色，用手擦不掉，碳与基板发生化学反应，不溶于酸，又称蛇形迹。

连续或间断分布。

产生部位一般分布在钢卷（退过火）的两边原因分析轧制油挥发温度过高或乳液系统调整不当，在退火过程中碳与氢分解成自由碳析出。

露点过高。

工艺润滑系统设备运行不正常。

处理措施根据原因分心采取相应的对策。

重新调整乳化液的温度浓度。

可以考虑换新的轧制油。

质检判定标准备注缺陷代码ZLQX-LT-05缺陷名称麻点缺陷特征带钢表面有局部或者连续的粗糙面，有些呈桔子皮状凹麻点，在灯光下呈亮晶晶小凹坑。

冷轧厂生产冷轧板表面缺陷的起因及对策分析冷轧厂的主要生产路线是酸轧－罩退－平整－重卷。

该工艺路线的生产运行情况和产品质量决定着冷轧厂的总体经济效益。

其中，每一道工序，特别是前三道，如处理不当都可能造成轧制产品的表面缺陷。

这些缺陷会使产品品级降级，严重者成为废品，因此，应该分析缺陷所造成的原因，并加以解决。

1．轧制过程可能造成的缺陷：大致可分为：原料缺陷、表面斑迹缺陷、板形缺陷和边部缺陷。

所谓原料缺陷，是指由原料引起而在冷轧过程中造成并继续保持或残留下来的一些缺陷。

原料缺陷通常有气泡、夹杂、铁皮压入、原料划伤和辊印等。

板面斑迹缺陷，主要是由于带钢表面的轧制油和轧制时产生的铁粉吹扫不干净，轧制后残留在带钢表面所造成的。

板面斑迹缺陷在钢卷退火后，在带钢表面碳化而形成黑斑，影响带钢表面质量。

冷轧板表面残油残铁超标，是造成罩退工序后产生黑带的主要原因并可能导致平整－重卷工序中产生黄斑。

所谓板形缺陷主要是指连轧机产品存在的各种浪形和瓢曲。

主要原因是机架负荷分配不均衡、机架间张力设定不良与工作辊辊型不合理等。

这种缺陷容易造成罩退炉内发生粘结现象，对产品质量影响很大。

边部缺陷，主要是由于酸洗切边质量不好或带钢的塑性较差所造成的。

边裂多成锯齿状，严重的边裂容易造成断带，带来生产事故。

要消除边浪等板形缺陷，必须制定合理的压下规程，降低末机架压下率，优化弯辊调整值。

2．罩退工序可能造成的缺陷：主要是粘结缺陷。

粘结是冷轧带钢采用罩式炉退火时难以避免的情况，大部分发生在带钢中部，少量在边部。

粘结钢卷在进入平整工序时，由于粘结部位突然被撕开，带钢局部应力超过屈服。

冷轧带钢表面黑斑缺陷的成因及控制带钢表面的乳化液去除不干净，在退火后极易形成黑斑缺陷，严重影响带钢表面质量。

分析认为有以下原因：
1、退火基板冷硬卷板型冷硬卷板形质量会明显影响到退火加热过程中的乳化液挥发，如带钢存在中浪，浪形就十分不利于层间乳化液的挥发。

2、带钢表面粗糙度粗糙度越大，钢卷层与层界面间隙增大，有利于乳化液的挥发。

3、轧制成品道次卷取张力降低卷取张力，增加了层与层之间的间隙，保护气体在钢卷层间流动，可保证乳化液的充分挥发。

4、乳化液挥发性乳化液良好的热挥发性可以大大降低冷轧卷产生黑斑的几率。

5、退火工艺退火工艺中，合理的吹氢工艺可以减轻冷轧卷黑斑缺陷。

6、带钢表面残留氯离子漂洗时处理不干净，氯离子残余在带钢表面，会发生电化学腐蚀，会生成黑色的Fe3O4。

因此控制措施为：
1、改善冷硬卷板形根据板形对退火后带钢表面质量的影响，退火基板轧制时应采用微边浪轧制。

2、优化工作辊粗糙度轧机工作辊粗糙度为0.8-1.0μm较理想。

3、优化轧制成品卷取张力卷取张力取值范围20-40Mpa较合适。

4、合适乳化液
乳化液应适当降低乳化液的浓度，尽量避免在轧制油中混入低链烃油类，以提高挥发性。

奎克N680-2DPD乳化液效果较好。

5、调整轧机乳化液吹扫系统
增大吹扫压力，防缠导板气墙的间隙合理控制，确保气墙压力，防止压力不足乳化液滴落到带钢表面。

6、控制氯离子
氯离子浓度应小于20mg/L；工艺段挤干辊正常挤干，避免带钢表面残留氯离子；加快钢卷流通，避免钢卷长时间堆放，形成腐蚀，导致黑斑。

－70－ 浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施 □新余钢铁股份有限公司 廖海秋 刘胜赫 / 文冷轧产品表面的质量对提高整个产品质量有重要作用，也使对其市场的前景有决定作用的关键因素，本文主要对冷轧带钢表面的缺陷进行分析，然后提出一些控制的措施，进而促进行业发展。

冷轧带钢 表面缺陷 成因 控制措施自2011年新钢冷轧厂投产以来，通过不断摸索和改进，取得骄人的成绩，被广泛用于汽车、家电、建筑、食品等行业。

社会在不断发展，人们对冷轧带钢的表面要求也不断提高，对表面的缺陷进行控制受到更多的关注，控制的水平高低已经成为向高端客户供货的重要因素。

表面缺陷种类与形成的原因比较复杂，炼钢和热轧以及冷轧甚至用户的使用，各个环节都可能使表面出现缺陷，成因会涉及组织生产、技术和设备，以及管理操作和工艺等，通过在处理质量异议中，收集并分析部分表面质量缺陷。

冷轧带钢表面出现的缺陷的及成因（A）孔洞翘皮（B）夹杂（1）炼钢来料方面的缺陷，比如孔洞、夹杂、翘皮等这一缺陷在炼钢和热轧时就已经出现，在进行冷轧是不能消除并暴露。

孔洞在规格比较薄的冷轧带钢内，是一种比较常见的缺陷，一般在铸坯内表面的裂纹、卷渣和夹杂等在轧制时形成，孔洞可以使用肉眼进行识别，对于高速运行的带钢而言，可以使用一些仪器设备进行检测。

夹杂则是因为在板坯内残留的颗粒状夹杂物质，经过冷轧之后，沿着轧制的方向，颜色为灰白、灰黑或者黑色的长条状的缺陷，没有规律的在带钢的表面分布，一些夹杂在经过热轧是就会在表面暴露，但是一些夹杂只有经过冷轧后在可以在表面暴露。

出现夹杂的原因主要是：钢液在凝固时，夹杂物逐渐向内弧侧不断上浮，然后集聚形成；或者因为结晶器钢水出口角度出现了偏差，造成保护渣被卷进铸坯的表层然后形成；热轧加热炉内耐火的材料落入带钢的表面形成。

（2）热轧来料方面缺陷氧化铁皮压入。

直接在厚度为12毫米的胚料表面，黏上热轧氧化铁皮，热轧到1毫米，然后冷轧到0.4毫米。

冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法步骤一：产生原因冷轧带钢表面斑迹的产生原因非常多，主要包括以下几种情况：1.原材料问题。

如果原料中存在太多的铝或硅，会导致冷轧带钢表面产生斑点。

此外，也有可能是在原材料加工过程中出现问题，导致带钢表面出现不均匀现象。

2.轧制过程问题。

轧制过程中如果有摩擦力过大，也可能会导致表面斑点产生。

此外，轧辊、冷却液和轧制温度等因素也可能对表面斑点产生影响。

3.后处理问题。

在后处理过程中，如果处理温度过高或时间过长，也可能会导致带钢表面斑迹。

步骤二：控制方法为了控制冷轧带钢表面斑迹的产生，我们可以采取以下措施：1.优化原材料品质。

加强选材环节、严格控制化学成分，尤其是铝和硅等杂质含量。

2.改进轧制工艺。

优化轧制参数及技术，特别是辊型、冷却液和轧制温度等控制，以缩小板材内应力，减少摩擦力过大导致的负面影响。

3.合理的后处理方案。

合理控制后处理过程的温度和时间长度等因素，特别是在淬硬后进行回火处理时，要特别注意控制处理温度和时间长度，以达到最优的效果。

在实际生产中，还需要从多个方面全面考虑，充分发挥各种技术手段的优势，结合现场经验积累、提高工艺水平、优化生产流程，来控制冷轧带钢表面斑迹的产生。

只有在充分理解带钢制作工艺的基础上，才能够更好的解决这个问题。

综上所述，冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法较为复杂，要从多个方面因素进行全面考虑，优化制作过程，充分发挥各种技术手段的优势，以达到最优的制作效果。

冷轧不锈钢板带表面缺陷分析与控制摘要：通过分析入口原料性能特点、出口产品不同规格及不同的质量要求，重点讨论森吉米尔二十辊轧机比较容易产生的几类典型缺陷的原因，及生产过程中的质量检查和控制预防措施，以期有效降低轧机产品的缺陷率，提高质量控制水平。

关键词：二十辊森吉米尔轧机;不锈钢板带;冷轧;表面缺陷;质量控制：TG335.12 ：A ：1671-2064（2019）17-0000-001森吉米尔二十辊轧机冷轧产品主要表面质量要求轧制的不锈钢板带应达到用户合同要求的目标厚度，并保证带钢实际厚度在允许的厚度偏差之内，同时为保证成品板形质量，在轧制过程中对原料板形进行改善，并达到后部工序生产的要求。

2 二十辊森吉米尔轧机冷轧工序主要缺陷及控制不锈钢冷轧板带产品的生产是钢铁产品中的精加工品，表面质量要求高，生产工艺复杂，加工工序多，辊子多，产生缺陷的机会和因素较多、较复杂。

表面缺陷的产生有两个方面：一个是原料缺陷，例如原料夹杂、锈蚀印等，在冷轧生产过程中显现明显;另一个是各工序生产过程中产生的缺陷，需要在生产过程中及时进行解决和处理。

2.1 原料缺陷不锈钢中含有较高的合金元素，有较发达的柱状晶和在高温下存在第二相组织，造成热塑性较低。

如果热加工出现表面裂纹，即使修磨消除也往往由于残留缺陷而保留在成品表面上。

不锈钢铸坯表面缺陷如清理不彻底也会对成品表面造成影响。

热轧时由于轧辊硬度、冷却强度不良，易造成热轧辊印等缺陷。

这些缺陷在冷轧工序无法去除，由于辊印缺陷均呈周期性分布，对成品质量造成很大影响，所以针对热轧钢带在冷轧前一般需要进行表面修磨。

2.2 二十辊轧机冷轧产生的缺陷森吉米尔二十辊轧机冷轧比较容易产生的几类缺陷及预防措施：（1）冷轧擦划伤：该类缺陷一般产生在钢卷的头、尾，生产过程过程中穿带、甩尾以及上道工序和下道工序张力不匹配造成层间擦伤，尤其是4.0mm以上厚度原料钢卷，发生率较高。

针对擦划伤缺陷在开卷时，由于原料较厚，一方面要检查带钢通道，另一方面要控制好穿带和甩尾操作，同时在生产过程中也要对带钢表面质量进行检查，发现擦划伤缺陷时，要及时进行处理，从而减少发生量，在末道次检查表面时，如果发现轻微的擦划伤，可对钢卷进行在机改轧，以消除缺陷，另外重点加强带钢头、尾卷取张力的控制，保证前张大于后张。

冷镀锌板黑斑的分类及预防黑斑是冷轧板生产中不易发现或无法发现的一种缺陷，会影响后续的加工表面质量。

研究黑斑缺陷对冷轧镀锌板产品质量提升具有积极作用。

典型的黑斑有三类，如下：1、第一种黑斑缺陷这种黑斑缺陷多分布在钢带宽度方向的1/4或3/4处，沿钢带轧制方向呈条状分布。

开卷后，黑斑呈周期性出现，但周期由外圈向内圈逐渐减少，并与开卷钢卷的直径相对应，最终镀锌卷开到一定位置，黑斑消失。

成因：从物理原因看，黑斑所处位置在运输期间防护不当，受到了长时间挤压和摩擦，钝化膜受到破坏，钝化膜脱落，造成钝化膜不连续。

从化学原因看，锌层中的生成锌的氧化物，颜色呈现黑色。

2、第二种黑斑缺陷此类黑斑缺陷在开卷后没有，但是在进行深加工（冷拔、辊压）后发现，多分布加工后的零件表面。

成因：从物理原因看，镀锌板表面膜曾厚度较厚，镀锌表面与加工设备发生摩擦后，钝化膜脱落，造成钝化膜不连续。

从化学原因看，锌层中的生成锌的氢氧化物，暴露部位发生化学反应，颜色呈现黑色。

3、第三种黑斑缺陷这种黑斑缺陷多分布在钢带宽度方向的边部，通带均存在，沿钢带轧制方向呈水滴状无序分布，同时板面发现有摩擦的痕迹。

成因：这主要是钝化液甩到板带上面，由于钝化干膜颜色较浅，生产检查时不易发现。

又由于有钝化膜，镀锌板局部厚度超厚，在生产卷取过程中、后续加工开平中、运输过程中都有因外力作用而产生摩擦，生成锌的氧化物，即黑斑。

对于黑斑的预防措施是：1、规范运输装车防护条件，避免局部异常受挤压和摩擦。

2、优化钝化工艺，确定合适膜厚。

特别是针对客户产品有冲压、拉拔需求时，需具体确定相应膜厚和优化相应工艺。

3、对钝化机进行防飞溅防护，在不投运时，避免钝化液落到板带上。

通过采取以上措施，黑斑缺陷能得到有效控制。