隨著汽車產業的發展，繼第一代沸騰鋼和第二代鋁鎮靜鋼后，以IF鋼為代表的第三代沖壓用鋼已廣泛應用于汽車工業[1]。IF鋼的典型特點是無時效性和良好的深沖性能。本鋼冷軋廠生產的冷軋IF鋼已廣泛應用于汽車外板上，這就要求IF鋼具有良好的表面質量以便于后續噴涂。本鋼冷軋廠有三條酸軋線和三條連退線，目前有兩條酸軋和兩條連退線用于生產汽車高端外板，兩條線產品的表面質量存在差異。本文對兩條連退線生產的外板表面牛毛狀劃傷缺陷的產生原因進行了分析，對劃傷的嚴重程度進行了對比，針對其影響因素進行了針對性的實驗，并根據實驗結果提出了工藝改進建議。

1.   牛毛狀劃傷缺陷觀察

牛毛狀劃傷是鋼板表面極細小劃傷，一般密集出現，發亮且與軋制方向平行[2]，嚴重時側光可見，長短不一，是影響高端冷軋板表面質量的常見缺陷。圖1為冷軋廠生產的IF鋼表面牛毛狀劃傷的缺陷圖。

由圖1可以看出，牛毛狀劃傷在粗糙度波峰下方且被波峰覆蓋，推測在酸軋和連退粗糙度賦予前就已經形成，可斷定為前道工序酸軋機組1~4機架軋制過程中造成的。

2.   牛毛狀劃傷產生機理

牛毛狀劃傷缺陷在軋制薄板時易出現，通常是總壓下量較大達到75%以上時輥縫間輥面與板面接觸摩擦造成的劃傷。由于工作輥和鋼板表面均存在粗糙度，所以兩者并非完全接觸。如圖2所示，輥縫中分為輥面與板面的實際接觸區域和被油膜完全接觸的區域，這兩部分的潤滑形式完全不一樣[3]。實際接觸區油膜厚度較薄，摩擦因數高；被油膜完全填充的區域，其油膜較厚，摩擦因數小。

在高速軋制過程中，通常壓下量達到一定數值，因軋制變形功過大，產生大量的熱，這時實際接觸區潤滑油膜破裂，工作輥與鋼板摩擦產生大量鐵粉，從而形成細微的劃傷；非接觸區工作輥與鋼板不接觸，摩擦較輕，不會產生劃傷。

3.   劃傷影響因素分析

3.1   實驗方案

冷軋廠目前有兩條酸軋線用于生產高端汽車板，選取實驗材料均為DC05，其化學成分見表1。

針對每條酸軋線制定兩種不同的方案，1#樣板及3#樣板的生產工藝流程為：熱軋原料—2#酸軋—1#連退；2#樣板和4#樣板的生產工藝流程為：熱軋原料—3#酸軋—2#連退。4張樣板的原料厚度、成品厚度和成品寬度分別為3.2，0.7和1445 mm；乳化液濃度（兩條酸軋線軋制油均為同一廠家供貨）、軋制速度設定見表2。

對經軋制、退火后的汽車外板經帶尾取樣，剪切成200 mm×200 mm的樣板，利用VHX6000超精細電子顯微鏡對劃傷缺陷的尺寸進行測量分析。

3.2   實驗結果

利用電子顯微鏡對沿軋制方向的牛毛狀劃傷的深度和高度進行對比，如圖3。選取2個基準面后（基準面選擇相對高度/深度較為平均的區域），針對每個基準面選取5個具有代表性的劃傷點，對比五點平均值，見表3。

再對4張樣板上下表面沿軋制方向的牛毛狀劃傷的寬度和長度（視野范圍內最大的）進行對比，結果見表4。

3.3   分析與討論

牛毛狀劃傷缺陷在2#酸軋及3#酸軋均有發生，但在相同工藝條件下2#酸軋產品狀態要好于3#酸軋。2#、3#酸軋使用同廠家、型號基本一致的乳化液，在軋制速度相同、3#酸軋濃度相對較高的情況下，說明3#酸軋乳化液系統對油品的潤滑性要求更高。從軋制速度對缺陷的影響來看，軋制速度較高的情況下缺陷較重。從乳化液濃度對缺陷的影響來看，濃度較低的情況下缺陷較重。

4.   結束語

冷軋板表面牛毛狀劃傷為酸軋1~4架軋機造成，高溫高壓的輥縫下潤滑及冷卻不足是產生劃傷的主要原因。3#酸軋較2#酸軋乳化液系統潤滑性要求高，需要提高乳化液S2系統濃度以提高表面質量。表面牛毛狀劃傷的嚴重程度隨乳化液濃度的提高和軋制速度的降低而有所減輕。減輕牛毛狀劃傷缺陷需酌情提高S2系統乳化液濃度以及降低軋制速度。

文章來源——金屬世界