某冷軋電鍍鋅生產(chǎn)線開機生產(chǎn)后，陸續(xù)反映生產(chǎn)過程中，某低碳鋼牌號鋼板表面出現(xiàn)流星狀白色亮斑缺陷，單個缺陷大小約１ｍｍ×３ｍｍ，分布的特征是，主要集中在上表面（對應熱軋上表面）寬度方向中部，整卷頭、尾５０ｍ以內(nèi)，邊部３００ｍｍ以內(nèi)沒有該缺陷，當上表面缺陷比較嚴重時，下表面也有少量該缺陷發(fā)生。

    １、缺陷檢測和分析

    １.１冷軋電鍍鋅板ＳＥＭ分析

    電鍍鋅板上表面的流星狀白色斑點如圖１所示。將缺陷樣脫去鍍鋅層制成金相試樣，能譜分析顯示缺陷區(qū)域與正常區(qū)域化學成分無異常，缺陷區(qū)域基板表面缺陷形貌呈柳葉狀（圖２（ａ）），局部放大５００倍觀察（圖２（ｂ）），組織存在明顯的混晶現(xiàn)象，初步判斷亮斑缺陷與基板混晶有關(guān)。

    １.２熱軋原板金相分析

    為了弄清冷軋板出現(xiàn)的混晶是否與熱軋工序存在關(guān)聯(lián)。送熱軋原板試樣６件檢驗，編號為１號、２號、３號、４號、５號、６號。熱軋板板寬約１２００ｍｍ，１號～６號為沿寬度方向每２００ｍｍ一個樣，檢測結(jié)果如表１所示。

    由表１和圖３、圖４典型金相檢測結(jié)果可知，混晶均發(fā)生在上表面，沿寬度方向邊部（０～２００ｍｍ和１０００～１２００ｍｍ范圍內(nèi)）晶粒度正常。沿寬度方向２００～４００、４００～６００、６００～８００、８００～１０００ｍｍ等局部區(qū)域有粗大晶粒出現(xiàn)。綜合上述金相檢驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電鍍鋅板流星狀白斑對應位置存在混晶現(xiàn)象，并確認冷軋板混晶現(xiàn)象和熱軋板相關(guān)。

    ２、熱軋混晶原因及試驗結(jié)果分析

    ２.１混晶原因分析

    針對熱軋板出現(xiàn)的晶粒異常，結(jié)合該電鍍鋅基材化學成分和熱軋工藝開展相關(guān)因素分析。如表２所示，通過比較發(fā)現(xiàn)ＦＴ７目標溫度較Ａｒ３富余量偏小，相差約１０℃。一旦終軋溫度控制不穩(wěn)定，易出現(xiàn)兩相區(qū)軋制情形，發(fā)生混晶。

    另外，該鋼種卷取目標溫度設(shè)計偏高（ＣＴ溫度＞Ａｒ１），由晶界遷移驅(qū)動力公式：

    在溫度場的影響下，大晶粒具有界面能較低的特點，故界面張力更小。大晶粒曲率半徑更大，晶界遷移所需驅(qū)動力反而更小，處于優(yōu)先長大的地位。在較高的卷取溫度下，粗大晶粒優(yōu)先成長起來，將會以較快的速度吞噬周圍的小晶粒。在冷軋退火過程中晶粒度差異進一步劣化，最終形成嚴重的混晶組織。

    ２.２試驗結(jié)果分析

    為了驗證流星狀白斑缺陷與熱軋板混晶的相關(guān)性，開展了多輪熱軋工藝調(diào)整試驗。首先將ＦＴ７目標值上調(diào)２０℃，ＣＴ目標值保持不變，經(jīng)統(tǒng)計，流星狀白斑缺陷發(fā)生率從５４％降低至２５％左右；然后，在ＦＴ７目標上調(diào)２０℃的基礎(chǔ)上，以每２０℃為１個試驗批次逐步下調(diào)ＣＴ目標值，經(jīng)統(tǒng)計，隨著ＣＴ的逐步下調(diào)，缺陷發(fā)生率繼續(xù)下降，當ＣＴ目標值調(diào)整到“目標值－４０℃”時，缺陷完全消失。統(tǒng)計結(jié)果如表３所示。

    綜合分析上述熱軋工藝試驗結(jié)果認為，電鍍鋅板表面流星狀白斑缺陷與熱軋板混晶存在關(guān)聯(lián)，且與ＦＴ７、ＣＴ目標值設(shè)定相關(guān)性顯著。較高的ＦＴ７有利于從源頭上降低兩相區(qū)軋制的風險，防止不均勻晶粒的發(fā)生。一旦混晶粒形成，則較低的ＣＴ有助于改善混晶組織的劣化程度，是一種強力有效的補救措施。

    ３、消除電鍍鋅板流星狀白斑缺陷的措施

    ３.１調(diào)整熱軋生產(chǎn)工藝

    在多輪熱軋工藝調(diào)整試驗的基礎(chǔ)上，確定了表４所示的最終調(diào)整方案。

    ３.２避免精軋漏水

    １）采取措施避免精軋Ｆ１～Ｆ６工作輥冷卻水反彈、漏灑，造成帶鋼表面局部溫降過大；

    ２）生產(chǎn)電鍍鋅鋼板時，關(guān)閉某些冷卻水，避免漏水滴濺到帶鋼表面。

    ４、改進效果

    如圖５所示，從２０１２年４月開始，電鍍鋅板發(fā)生批量流星狀白斑缺陷，通過６月、７月多個批次的熱軋工藝調(diào)整試驗并最終固化工藝，至２０１２年８月缺陷基本消除。

    ５、結(jié)語

    １）本次電鍍鋅板表面批量流星狀白斑缺陷與熱軋板混晶存在關(guān)聯(lián)，且與ＦＴ７、ＣＴ目標值設(shè)定相關(guān)性顯著。

    ２）造成熱軋板混晶的主要原因有２個：一是原ＦＴ７目標值設(shè)計偏低，現(xiàn)場適應性差，一旦終軋溫度控制不穩(wěn)定，易發(fā)生兩相區(qū)軋制情形，引起鐵素體混晶；二是原ＣＴ目標值設(shè)計偏高，鋼卷入庫后溫度長時間保持在鐵素體再結(jié)晶溫度以上，容易發(fā)生粗大晶粒吞噬小晶粒的現(xiàn)象，導致混晶更加劣化，并遺傳至冷軋退火后最終為混晶組織，表現(xiàn)為電鍍鋅后上表面流星狀白斑缺陷。

    ３）較高的ＦＴ７有利于從源頭上避免混晶形成；其次，通過減少精軋Ｆ１～Ｆ６機架間漏水，可以有效防止板面局部低溫；避免發(fā)生在兩相區(qū)軋制的現(xiàn)象，而較低的ＣＴ有助于改善混晶組織的劣化程度，是一種強力有效的補救措施。