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六西格玛(6sigma)在翘皮缺陷检验分析的应用

张驰专栏  |      2017-10-09 13:50:58
引言:随着社会经济的不断发展,钢铁产品的应用越来越广泛,对钢铁产品的要求越来越苛刻。与人们生活紧密相关的冷轧产品越轧越薄,因此,作为原料

随着社会经济的不断发展,钢铁产品的应用越来越广泛,对钢铁产品的要求越来越苛刻。与人们生活紧密相关的冷轧产品越轧越薄,因此,作为原料的热轧板必须提升质量。而实际生产过程中,热轧板表面质量问题比较突出,翘皮、麻点、擦伤、氧化铁皮压入等缺陷时有发生,影响冷轧产品质量的稳定性。国内外许多学者深入研究了生产工艺和设备对表面缺陷的影响,但不同的分析对象采用的分析方法不同,因此结论不同。苏笃星认为缺陷是保护渣卷入造成,王景林认为与设备状态有关,还有人认为缺陷与钢中锰、硫成分有关。鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司在生产热轧板过程中存在偶发的翘皮缺陷,通过检验分析未得出明确结论,因此采用六西格玛(6sigma)分析方法对该问题开展研究。

鲅鱼圈钢铁分公司生产的SPHC规格为厚度约2.75 mm、宽度约1 010~1 250 mm,热轧带钢边部翘皮发生率很高。翘皮缺陷的形貌呈长条小结疤状,有时也呈发纹状、舌状、块状或鱼鳞状,位置相对固定,一般都在带钢两边距离边部10~40 mm,绝大部分出现在上表面,在带钢全长方向上呈断续分布。由于翘皮缺陷在热轧板边分布位置规律明显,因此认为此缺陷可能与铸坯缺陷有关,对铸坯角部进行排查或清理后轧制,没有发现铸坯缺陷,但轧制后仍有缺陷产生,对一批出坯板坯半数翻面后轧制,缺陷仍然发生在热轧板上表面,而且缺陷率与未翻面板坯相当。此后在热轧板翘皮缺陷部位取样,进行了检验分析,翘皮缺陷处成分见表1,缺陷部位宏观及腐蚀态形貌见图1。

表1 翘皮缺陷处成分(质量分数)%

图1 缺陷部位宏观及腐蚀态形貌

观察翘皮缺陷处发现了大量细线状缺陷,部分位置翘起形成翘皮缺陷,见图1(a)。其横向截面抛光态下可观察到明显裂纹缺陷,裂纹成一定角度向内延伸,未见明显异常夹杂,将试样腐蚀后继续观察,试样基体金相组织为铁素体,裂纹两侧金相组织与基体无明显差异,见图1(b)。使用扫描电镜对裂纹内成分进行确认,其能谱分析结果显示,缺陷内成分主要为氧和铁元素。暂无法证明缺陷是由于铸坯原始缺陷造成的。

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