430鐵素體不銹鋼是中鉻鐵素體不銹鋼的代表鋼種，具有線(xiàn)膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)大、耐氯化物應(yīng)力腐蝕能力強(qiáng)及冷加工性能好等特點(diǎn)，并且其表面光亮度高；同時(shí)，由于430 鐵素體不銹鋼中不添加鎳、鉬等貴重金屬元素，性?xún)r(jià)比高，廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)內(nèi)筒、洗碗機(jī)、油煙機(jī)等家用電器的制造，以及建筑裝飾、工業(yè)設(shè)施等行業(yè)。   430鐵素體不銹鋼冷軋板的主要生產(chǎn)工藝路線(xiàn)為：熱軋板原料退火、拋丸酸洗、冷軋軋制、成品退火、酸洗平整、縱橫切、成品包裝。在山西太鋼不銹鋼股份有限公司冷軋連續(xù)退火酸洗線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，430冷軋成品板表面會(huì)出現(xiàn)白點(diǎn)缺陷，造成產(chǎn)品表面質(zhì)量不合格，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。    文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，寶鋼德盛不銹鋼有限公司冷連軋連退酸洗機(jī)組（簡(jiǎn)稱(chēng)德盛冷軋）生產(chǎn)的型號(hào)為BN1G 不銹鋼帶2B 表面成品（2B 表面是指帶鋼冷軋后除退火酸洗外再進(jìn)行平整工藝，獲得粗糙度更低、表面質(zhì)量更高的成品表面），在拋光時(shí)其表面同樣存在白點(diǎn)缺陷的質(zhì)量問(wèn)題。該文根據(jù)缺陷出現(xiàn)的表面形態(tài)各異，排除軋輥表面異物導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的可能；而BN1G 不銹鋼成分中合金元素含量低決定其高溫抗氧化性能差，經(jīng)模擬退火實(shí)驗(yàn)確認(rèn)帶鋼表面發(fā)生退火過(guò)氧化行為，過(guò)氧化導(dǎo)致帶鋼表面存在部分過(guò)深氧化層，酸洗后產(chǎn)生氧化燒損凹坑，進(jìn)而出現(xiàn)白點(diǎn)缺陷。   本文中430鐵素體不銹鋼為中鉻型鐵素體不銹鋼(Cr 質(zhì)量分?jǐn)?shù)在16%~22%)，合金元素含量較高，高溫抗氧化性能較強(qiáng)，退火過(guò)氧化導(dǎo)致白點(diǎn)缺陷的可能性很小。為明確缺陷產(chǎn)生的原因，本文通過(guò)EV018 鎢燈絲掃描電子顯微鏡對(duì)白點(diǎn)缺陷進(jìn)行表面微觀形貌表征，結(jié)合冷軋連續(xù)退火酸洗線(xiàn)生產(chǎn)工藝，對(duì)白點(diǎn)缺陷的形成原因進(jìn)行了分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。1白點(diǎn)缺陷宏觀形貌  1.1 430 鐵素體不銹鋼化學(xué)成分要求   430 鐵素體不銹鋼化學(xué)成分要求如表1 所示。從表1可以看出，430 鐵素體不銹鋼合金元素種類(lèi)較少，除5大常存元素外，僅對(duì)Cr 元素含量提出了控制要求，屬于中鉻型鐵素體不銹鋼。

1.2  缺陷宏觀形貌  430鐵素體不銹鋼冷軋板表面白點(diǎn)缺陷的宏觀形貌如圖1所示。從圖1可以看出，在冷軋板表面存在著大量無(wú)規(guī)律分布的小白點(diǎn)缺陷，形貌上呈針尖狀。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，出現(xiàn)白點(diǎn)缺陷的冷軋板比例約為3%，給生產(chǎn)帶來(lái)了極大的影響。2白點(diǎn)缺陷原因分析與討論 2.1 微觀形貌表征   選取帶有白點(diǎn)缺陷的冷軋板，在缺陷處取40mm×40mm典型缺陷試樣，微觀形貌分析是采用EV018 鎢燈絲掃描電子顯微鏡（工作電壓20 kV，真空氣氛，室溫條件）進(jìn)行觀察，并對(duì)典型部位進(jìn)行能譜分析。   白點(diǎn)缺陷的能譜分析結(jié)果如圖2所示。可見(jiàn)缺陷處僅存在Fe、Cr 元素，與430鐵素體不銹鋼的基體成分一致，白點(diǎn)缺陷不存在非金屬夾雜物和氧化鐵皮。   對(duì)白點(diǎn)缺陷位置進(jìn)行表面微觀形貌表征，結(jié)果如圖3、圖4 所示。由圖3 可見(jiàn)大量無(wú)規(guī)律分布的兩頭尖、中間粗的長(zhǎng)條狀灰色小凹坑，數(shù)量較為密集，方向一致。由圖4 可見(jiàn)缺陷長(zhǎng)度在100~150μm，形貌為“凹坑"狀和“重皮"狀。2.2 夾雜物分析  對(duì)試樣冷軋板的夾雜物進(jìn)行了分析檢測(cè)，結(jié)果如圖5 所示。試樣冷軋板的夾雜物形貌為鏈條狀可變形夾雜，單個(gè)夾雜物長(zhǎng)度約為5~10 μm；從能譜圖上可以看出夾雜物的主要成分為O、Si、Ca、Al 等元素，結(jié)合夾雜物形貌判斷為硅酸鹽類(lèi)夾雜，為430 鐵素體不銹鋼中的典型夾雜物。2.3 表面粗糙度分析    對(duì)白點(diǎn)缺陷的原料熱軋退火板與正常表面的原料熱軋退火板表面粗糙度進(jìn)行測(cè)量，缺陷板表面粗糙度Ra 3.5μm，正常板表面粗糙度Ra 2.9μm。 分別進(jìn)行SEM 微觀形貌觀察，如圖6、圖7 所示。

    可以看出，缺陷板表面存在大量大小不一的“凹坑"；對(duì)比而言，正常板的表面相對(duì)平滑，雖同樣存在“凹坑"，但凹坑深度小于缺陷，即缺陷板存在酸洗過(guò)度侵蝕表面的現(xiàn)象。2.4 分析與討論通過(guò)以上分析可知，從宏觀形貌看，430鐵素體不銹鋼冷軋板表面存在著大量無(wú)規(guī)律分布的小白點(diǎn)缺陷，未呈現(xiàn)周期性，可以排除軋輥表面異物導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的可能。從微觀形貌看，缺陷冷軋板表面存在沿軋制方向的長(zhǎng)條狀凹坑。從能譜分析看，缺陷處僅存在Fe、Cr 元素，未發(fā)現(xiàn)氧化物，對(duì)基體夾雜物成分檢測(cè)可知，基體夾雜物為硅酸鹽類(lèi)夾雜物（具有較高的延展性，有較寬范圍的形態(tài)比，其顏色呈黑色或深灰色夾雜，形態(tài)細(xì)長(zhǎng)，一般頭部呈銳角），屬于典型430 鐵素體不銹鋼中的夾雜物，表明白點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生并不是因?yàn)閵A雜物或氧化鐵皮所致。   經(jīng)多方調(diào)研，部分下游客戶(hù)在使用430鐵素體不銹鋼冷軋板進(jìn)行沖壓、拋光后，其表面也會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的白點(diǎn)缺陷，再進(jìn)行一次拋光后可消除白點(diǎn)缺陷。   綜合以上分析，判斷冷軋板表面的白點(diǎn)缺陷不是由于化學(xué)成分及鋼中非金屬夾雜物所致。由于缺陷形貌為長(zhǎng)條狀，沿著軋制方向分布，存在明顯的變形，因此對(duì)拋丸酸洗后的熱軋板表面微觀形貌進(jìn)行表征，結(jié)果如圖8 所示，判斷此缺陷的產(chǎn)生是由于熱軋板拋丸酸洗后表面粗糙度過(guò)大導(dǎo)致。

    白點(diǎn)缺陷產(chǎn)生的過(guò)程可解釋為：熱軋黑皮板在熱線(xiàn)進(jìn)行拋丸酸洗處理時(shí)，由于工藝參數(shù)設(shè)置不合理，導(dǎo)致熱軋板經(jīng)過(guò)拋丸酸洗后表面粗糙度較高，具體表現(xiàn)為熱軋板存在無(wú)規(guī)律分布凹坑，產(chǎn)生凹坑的原因就是拋丸時(shí)出現(xiàn)的鋼丸丸坑和酸洗腐蝕過(guò)度造成的溝槽，再經(jīng)冷軋后凹坑隨著基體變形而產(chǎn)生形變，經(jīng)退火酸洗后表面呈現(xiàn)白點(diǎn)缺陷。了解白點(diǎn)缺陷的形成機(jī)理后，通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，熱軋板表面粗糙度降低時(shí)，即熱軋板表面不平度波峰波谷的高度差減小，經(jīng)過(guò)冷軋可逆軋機(jī)多道次軋制后凹坑逐漸被壓平，冷軋板表面基體逐漸變得平展光滑，凹坑消失（即白點(diǎn)缺陷消失）。

3控制措施及效果3.1 拋丸工藝為了降低熱軋板經(jīng)過(guò)拋丸、酸洗后的表面粗度，在熱線(xiàn)機(jī)組進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)。在鋼丸和其他酸洗條件不變的前提下，驗(yàn)證熱線(xiàn)拋丸機(jī)拋丸轉(zhuǎn)速1950、1850、1750 r/min時(shí)，拋丸轉(zhuǎn)速、拋丸電流與熱軋板表面粗糙度之間的關(guān)系。而在拋丸機(jī)拋丸轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，容易出現(xiàn)原料熱軋板退火后氧化鐵皮去除不全問(wèn)題，因此拋丸機(jī)拋丸轉(zhuǎn)速低限制為1750r /min。  表2為430鐵素體不銹鋼熱軋板表面粗糙度試驗(yàn)的參數(shù)表，當(dāng)拋丸轉(zhuǎn)速1750 r/min、平均電流接近91 A時(shí)，熱軋板表面粗糙度可降低到Ra=3.0 μm的水平，表面無(wú)氧化鐵皮殘留。而且按照拋丸轉(zhuǎn)速1750 r/min生產(chǎn)的鋼卷，經(jīng)過(guò)冷軋后的2B表面成品白點(diǎn)缺陷明顯改善。

3.2 酸洗工藝430鐵素體不銹鋼熱卷酸洗采用酸浸法工藝，主要包括H2SO4預(yù)酸洗+（HNO3+HF）混酸酸洗。   為了減輕酸洗過(guò)程對(duì)熱軋板表面的破壞，對(duì)酸洗工藝進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，具體措施為：調(diào)整混酸酸洗段HF的濃度，HF濃度越高，越容易產(chǎn)生晶界腐蝕溝槽，導(dǎo)致熱軋板表面粗糙度升高。同時(shí)，HF的濃度不宜過(guò)低，以防止酸洗效率下降且避免熱軋板表面氧化層去除不全。因此，HF濃度由12~18g/L降低至7~11g/L，降低其對(duì)430鐵素體不銹鋼基體的腐蝕作用。3.3 實(shí)施效果通過(guò)以上工藝措施的改進(jìn)，在清洗掉430鐵素體不銹鋼熱軋板表面氧化鐵皮的基礎(chǔ)上，減輕了對(duì)表面的損傷，其表面粗糙度Ra由原4.0μm降低至改進(jìn)后的3.0μm。經(jīng)冷軋、冷線(xiàn)退火酸洗后，冷軋板表面色澤均勻，白點(diǎn)缺陷比例由原來(lái)的3%降低至0.3%以下，保證了430不銹鋼冷軋板的正常生產(chǎn)，同時(shí)客戶(hù)滿(mǎn)意度顯著提高。

4結(jié)論(1)430 鐵素體不銹鋼在冷軋生產(chǎn)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)白點(diǎn)缺陷而降低表面質(zhì)量，對(duì)缺陷處進(jìn)行SEM 表征與能譜分析，發(fā)現(xiàn)白點(diǎn)缺陷長(zhǎng)度在100~150 μm 之間，形貌為“凹坑"狀和“重皮"狀，且不存在非金屬夾雜物和氧化鐵皮。(2)白點(diǎn)缺陷的產(chǎn)生機(jī)理為熱軋板進(jìn)行拋丸酸洗處理時(shí)，不合理的工藝參數(shù)使得其表面出現(xiàn)較深的鋼丸丸坑與侵蝕過(guò)度的酸洗溝槽，這些無(wú)規(guī)律分布的凹坑導(dǎo)致熱軋板表面粗糙度較高，再經(jīng)冷軋后凹坑隨著基體變形而產(chǎn)生形變，經(jīng)退火酸洗后表面呈現(xiàn)白點(diǎn)缺陷。(3)在工藝優(yōu)化方面，通過(guò)降低拋丸轉(zhuǎn)速、降低HF濃度，使430鐵素體不銹鋼酸洗后熱軋板表面粗糙度由改進(jìn)前的4.0 μm降低至3.0 μm，冷軋板表面白點(diǎn)缺陷比例由原來(lái)的3%降低至0.3%以下，保證了430鐵素體不銹鋼冷軋帶鋼的正常生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量與用戶(hù)滿(mǎn)意度得到了有效提升。