Дефект «Коррозия пятнами» на холоднокатаной полосе после термообработки стали (отжига металла)

Коррозия пятнамиВнешний вид и характеристика дефекта «коррозия пятнами»

Дефект поверхности холоднокатаного металла, представляющий собой рыжевато-коричневые пятна с рыхлой структурой окислов железа. Дефект имеет различные оттенки:

  • слабо выраженный (желтый налет) дефект в виде серых точек, диаметром до 1 мм. При протирании ветошью дефект удаляется c поверхности холоднокатаной отожженной полосы
  • менее выраженный в виде точек коричневого цвета диаметром 1-2 мм. При протирании ветошью дефект частично удаляется с поверхности холоднокатаной отожженной полосы
  • ярко выраженный в виде точек темного коричневого цвета диаметром 1-2 ммна фоне желтого налета. При протирании ветошью дефект не удаляется с поверхности холоднокатаной отожженной полосы

Рентгеноструктурный анализ показывает наличие в точках дефекта окислов железа (Fe2 O3 и Fe3O4) от остатков влаги, что однозначно характеризует его как коррозию. В местах, где имеется желтый или желто-коричнвый налет, обнаружены остатки  углерода от масла, что классифицирует его как пригар эмульсии.

Данный дефект в основном проявляется  на холоднокатаной термообработанной полосе (после отжига стали). Отмечается в большей степени на околошовных участках (зона наиболее нестабильного процесса прокатки стали) в виде продольных полос (см.рисунок ниже).

Топография расположения дефекта на полосе:

Топография дефекта "коррозия" на полосе

Технологические и физические факторы, влияющие на образование дефекта «коррозия пятнами»
  • технологические режимы подачи смазочно-охлаждающей жидкости (эмульсии) в прокатные клети стана холодной прокатки металла (давление, расход и температура эмульсии)
  • технологические режимы прокатки металла (давление металла на валки, обжатия, скорость прокатки)
  • физические характеристики холоднокатаной полосы смотанной в рулон (температура после прокатки, наличие эмульсии на полосе при прокатке)
  • технологические параметры воздуха и работа системы сдува остаточной эмульсии (влажный воздух, низкое давление воздуха в системе, засорённость воздушных форсунок (сопел) и трубопроводов и др.)
  • неудовлетворительное состояние отбойников последней клети стана
  • процесс термообработки стали в защитном газе (отжиг стали), содержащем повышенное количество окиси углерода (более 1-1,5 %) и метана

Физика  процесса защиты холоднокатаной полосы от воздействия дефекта  «коррозия пятнами» 

Формирование защитной среды на границе «металл – воздух» происходит следующим образом. При прокатке металла в первых наиболее загруженных клетях стана холодной прокатки на полосе образуется максимальное количество отложений в виде прокатного масла и механических примесей (продукты истирания прокатываемой полосы и валков образующихся в процессе прокатки). В последней, мало загруженной прокатной клети стана холодной прокатки данные отложения удаляются малоконцентрированной эмульсией (0,5-0,7 %).

Эффективность очистки холоднокатаной полосы, зависит от расхода и давления, подаваемой на стан эмульсии. При этом слабоконцентрированная эмульсия, подаваемая в последнюю клеть стана, формирует масляную микропленку, которая вытесняет влагу на границе с металлом. Равномерность этой масляной пленки, безусловно, зависит от температуры эмульсии, её физико-химических параметров и распределения подачи эмульсии на полосу. Далее, находящиеся на поверхности полосы остатки влаги должны удаляться системой сдува, располагающейся за последней клетью стана холодной прокатки. Качество этого процесса  зависит от давления, влажности  и температуры воздуха в системе сдува. Наиболее эффективным является использование в системе сдува сухого воздуха с точкой росы не менее -30 ºС. При отсутствии возможности использования сухого воздуха, оптимальным вариантом является повышение температуры воздуха в системе сдува до температуры, близкой к температуре холоднокатаной полосы, сматываемой в рулон после прокатки металла (80-100 ºС).

В процессе термообработки стали (колпаковый отжиг стали)  холоднокатаного проката с равномерной масляной пленкой и малым содержанием механических примесей первоначально происходит испарение (при t=100 оС) не удаленных остатков влаги. Затем при t=200-300 оС начинается возгонка масляной составляющей с поверхности холоднокатаной полосы.

Таким образом, поддержание таких технологических и физических параметров как:
  • температура эмульсии, подаваемая непосредственно в прокатные клети стана должна быть не менее  48 оС
  • чистота форсунок (сопел)  коллекторов и трубопроводов подвода сжатого воздуха системы сдува остаточной эмульсии
  • своевременная замена или ревизия системы отбойников последней прокатной клети стана холодной прокатки металла
  • обеспечение теплового баланса стана, обеспечивающего температуру холоднокатаной полосы, смотанной в рулон, после прокатки металла на уровне >100 оС
  • давление подаваемой эмульсии непосредственно в прокатные клети стана должно быть не менее 2.0 bar
  • подача сухого воздуха в систему сдува остаточной эмульсии с обеспечением точки росы не менее -30 ºС. В случае отсутствия возможности использования сухого воздуха, оптимальным вариантом является повышение температуры воздуха в системе сдува до температуры не менее 80 ºС (оптимально 100 0С)
  • давление воздуха в системе сдува поддерживать на уровне не менее 4.0 bar

Соблюдение вышеприведенных мероприятий позволит минимизировать образование дефекта «коррозия пятнами» на холоднокатаной полосе.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

  1. Дефект «коррозия пятнами» на белой жести
  2. Причины образования дефекта «Пригар эмульсии» при холодной прокатке жести
  3. Окалина железа на горячекатаной полосе металла
  4. Промывка после очистки металла
  5. Физика образования дефекта Коррозия на холоднокатаном прокате. Часть 3 — Влияние влажности на интенсивность коррозии

2 comments

  1. I Panjohur:

    А как этот дефект соотносится с ГОСТ 21014?

    [Ответить]

    Игорь Евтушенко

    Игорь Евтушенко:

    Здравствуйте!
    Данный дефект можно отнести по ГОСТ 21014 к п.45 “Пятна загрязнения” (от пригара эмульсии), стр.20.
    Но данный дефект часто имеет специфический оттенок — желтовато-коричневый или сине-жёлтый, похожий на дефект «цвета побежалости», что часто вводит в заблуждение и требует тщательной оценки.

    [Ответить]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*