平板玻璃點(diǎn)狀缺陷在線檢測

主要起草單位：中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)秦皇島有限公司（國家玻璃質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心）、臺玻長江玻璃有限公司、佛山市順德區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)與編碼所、河北潤安建材有限公司、四川恒固建設(shè)工程檢測有限公司、華測檢測認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司、福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司、東莞市華喜機(jī)電工程有限公司、江西宏宇能源發(fā)展有限公司。

主要起草人：吳楠、黃建斌、萬峰、李虎、劉暉、溫漢平、孟照林、劉煥章、楊偉、何世猛、桑路明、趙斌。 2100433B

2018年6月7日，《平板玻璃點(diǎn)狀缺陷在線檢測》發(fā)布。

2019年5月1日，《平板玻璃點(diǎn)狀缺陷在線檢測》實施。

LED點(diǎn)狀燈分為目標(biāo)點(diǎn)光源（Target Point）和自由點(diǎn)光源（Free Point）兩種類型。

目標(biāo)點(diǎn)光源可用來向一個目標(biāo)點(diǎn)投射光線，其光線的分布屬性有各向同性 （isotropic）、聚光燈（spotlight）和網(wǎng)狀（web）三種。 自由點(diǎn)光源的功能和目標(biāo)點(diǎn)光源一樣，只是沒有目標(biāo)點(diǎn)，用戶可自行變換燈光的方向。同樣，自由點(diǎn)光源也具有上述三種光度控制光線分布的屬性。

線光源也分為目標(biāo)線光源（Target Linear）和自由線光源（Free Linear）兩種類型。目標(biāo)線光源可用來向一個目標(biāo)物體投射光線，其光線的分布屬性有漫射（Diffuse）和網(wǎng)狀（Web）兩種。

自由線光源的功能和目標(biāo)線光源一樣，只是沒有目標(biāo)物體，用戶可自行變換燈光的方向。同樣自由線光源也具有上述兩種光度控制光線分布的屬性。其中光線的漫射分布將在某個角度以最大的強(qiáng)度向表面投射光線，隨著角度的傾斜光線強(qiáng)度漸減。Web分布類型允許用戶自定義燈光的發(fā)射強(qiáng)度。

SPHC鋼為普通熱軋產(chǎn)品，雖然強(qiáng)度較低，但具有較高的塑性、韌性、焊接性能和良好的壓力加工性能，廣泛用于制造各種面板、焊接結(jié)構(gòu)件、冷熱軋薄鋼板及以其為原板制成的鍍鋅、鍍錫及塑料復(fù)合薄鋼板等。近年來該類產(chǎn)品在國內(nèi)市場中的需求量逐年上升，用戶對該鋼種的要求也越來越嚴(yán)格。用戶在使用本鋼生產(chǎn)的熱軋SPHC產(chǎn)品的過程中連續(xù)反饋出現(xiàn)白色條狀缺陷。

煉鋼缺陷缺陷形貌及微觀組成

1、宏觀形貌

SPHC冷軋基料主要供用戶鍍錫生產(chǎn)罐頭瓶、瓶蓋等，鍍鋅生產(chǎn)各種管、面板等。

2、微觀形貌及組成

通過大量的SPHC熱軋產(chǎn)品白色條狀缺陷樣品微觀組織的觀察及對比，白色條狀缺陷的微觀組織基本可以分為圖1中所示兩種組織形態(tài)。

在微觀下觀察表面缺陷部位，圖1（a）中存在明顯分層、起皮，而圖1（b）中則表現(xiàn)為長條鏈線狀碎裂異物嵌入。

圖2中缺陷部位繼續(xù)放大，微觀形貌及主要成分情況如圖2。

圖2（a）中1、3點(diǎn)及圖2（b）中主要是氧化鋁、氧化鐵夾雜，且含有鈣和磷的夾雜物，導(dǎo)致白色條狀的原因是以氧化鋁為主復(fù)合類夾雜物。而圖2（a）中2、4點(diǎn)則不含Al、Si等元素，應(yīng)為鑄坯皮下氣泡在后續(xù)軋制過程中拉長并破裂導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生。

煉鋼缺陷缺陷形成原因分析

綜上微觀形貌及組成成分含量分析，白色條狀缺陷的形成主要是氣泡與以氧化鋁為主的復(fù)合類夾雜物共同作用的結(jié)果。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中會將部分高氧化性爐渣帶入到鋼包中，精煉處理過程中對鋼包頂渣改質(zhì)不徹底，在澆鑄過程中通過長水口進(jìn)入中包中污染中包鋼水，或者合金化后軟吹時間及鎮(zhèn)靜時間不足，造成鋼水脫氧產(chǎn)物Al₂O₃夾雜物上浮不充分，滯留在鋼水中，在后續(xù)軋制過程中成為裂紋源，并在均熱之前導(dǎo)致裂紋形成，然后在后續(xù)軋制過程中Al₂O₃夾雜物再被壓碎，形成長條鏈線狀缺陷，這些線狀缺陷在鍍鋅、錫過程中被覆蓋，從而形成板面條狀缺陷。

如果鋼水脫氧不徹底，澆鑄保護(hù)不好導(dǎo)致澆鑄過程中鋼水吸氧，大包澆鑄末期下渣導(dǎo)致中包中全氧含量過高或者連鑄澆鑄過程中長水口和浸入水口吹氬過大導(dǎo)致鋼水中氬氣氣泡未充分上浮形成鑄坯皮下氣泡，在后續(xù)軋制過程中氣泡破裂形成表面起皮，宏觀表現(xiàn)為板面白色條狀缺陷針對上述產(chǎn)生白色條狀夾雜原因，對煉鋼廠的生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：為降低合金成本，脫氧合金化調(diào)整到精煉前進(jìn)行，致使大量脫氧產(chǎn)物上浮不充分；部分用戶因C含量設(shè)計偏低，必須選擇RH路徑生產(chǎn)，導(dǎo)致頂渣無法改質(zhì)；LF路徑生產(chǎn)的SPHC處理時間較短，無法對頂渣進(jìn)行充分改質(zhì)，且軟吹時間偏短；連鑄澆鑄過程中，大包澆鑄末期下渣量較多，污染中包鋼水；為防止?jié)茶T過程中水口堵，浸入水口氬氣量較大，導(dǎo)致鑄坯內(nèi)氬氣泡較多，上浮不充分。因此，冷軋用SPHC鋼種生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行工藝優(yōu)化，以保證鋼水純凈度滿足后續(xù)軋制工藝的要求。

煉鋼缺陷工藝優(yōu)化

1、出鋼過程脫氧

煉鋼出鋼過程進(jìn)行脫氧，保證精煉前鋼水中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<50×10^–6。為降低合金成本，脫氧合金化調(diào)整到精煉前進(jìn)行，在實際使用過程中用戶反饋白色條狀缺陷增加，因此仍然調(diào)整為轉(zhuǎn)爐出鋼過程中脫氧合金化。煉鋼出鋼過程中脫氧，由于出鋼過程鋼水的攪動，以及出鋼后吊運(yùn)到精煉處理位前鎮(zhèn)靜，促使大部分脫氧產(chǎn)物Al₂O₃夾雜顆粒上浮，由頂渣吸納。而如果在精煉處理前期脫氧，雖然可以吹氬攪拌使夾雜物上浮，但其攪拌力度較出鋼過程鋼水沖擊力度小，夾雜物上浮也不如前者充分。因此煉鋼出鋼過程充分脫氧可以減少白色條狀缺陷的形成。

通過對比生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐出鋼脫氧和精煉LF前脫氧的兩個牌號SPHC產(chǎn)量和熱連軋軋制過程中產(chǎn)生夾雜的比例發(fā)現(xiàn)，LF處理前脫氧爐次在熱軋軋制過程中產(chǎn)生的夾雜比例（3.28%）遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)爐出鋼過程脫氧爐次的比例（0.62%）。

2、調(diào)整生產(chǎn)工藝

由于早期SPHC冷軋基料設(shè)計碳含量較低，工藝路徑采用RH，無法對頂渣進(jìn)行改質(zhì)，未改質(zhì)的頂渣中氧含量較高，在精煉處理過程中與鋼水進(jìn)行傳質(zhì)，導(dǎo)致精煉處理困難，且在鎮(zhèn)靜過程中進(jìn)一步向鋼水中擴(kuò)散，造成燒鋁、硅等現(xiàn)象，且在澆鑄過程中在大包澆鑄結(jié)束前出現(xiàn)下渣現(xiàn)象造成未改質(zhì)頂渣對鋼水的污染，導(dǎo)致鑄坯中產(chǎn)生Al₂O₃夾雜，進(jìn)而在軋制過程中形成白色條狀缺陷。因此與用戶及研發(fā)部門協(xié)調(diào)，對鋼種設(shè)計成分進(jìn)行調(diào)整。碳含量適當(dāng)提高，采用精煉LF處理位進(jìn)行處理，處理過程中造白渣對鋼包頂渣進(jìn)行改質(zhì)處理。

3、合理安排生產(chǎn)

合理安排生產(chǎn)節(jié)奏，保證精煉處理周期，尤其需要保證脫氧合金化后的軟吹時間和處理后鋼水鎮(zhèn)靜時間。精煉處理過程中要有充足的時間進(jìn)行造渣處理，減少鋼水頂渣的氧含量；脫氧合金化后適當(dāng)?shù)能洿岛玩?zhèn)靜時間能夠促使精煉處理過程中的二次脫氧產(chǎn)物充分上浮排除，減少白色條狀缺陷的形成。有資料表明，隨著軟吹氬氣時間的增加，鋼中總氧含量不斷降低，在軟吹氬12min后，鋼水總氧含量變化不明顯。從軟吹氬過程中鋼中夾雜物含量變化來看，鋼包軟吹氬時間應(yīng)保持在15min以上。

調(diào)整精煉處理周期以前，冷軋基料SPHC精煉處理周期與其他低碳鋼種生產(chǎn)時間相同，按35min進(jìn)行處理，如非必要在精煉處理過程中不進(jìn)行改渣處理。冷軋基料生產(chǎn)時間延長10min，處理過程中必須對鋼包頂渣進(jìn)行改渣處理，并延長精煉處理后的軟吹時間，考慮生產(chǎn)節(jié)奏、靜置時間等因素，軟吹時間由原來的6min延長到12~15min，通過吹氬使夾雜物充分上浮。

4、控制氬氣流量

在連鑄澆鑄過程中，為防止水口堵，水口保護(hù)氬氣流量較大，現(xiàn)場觀察經(jīng)?？梢钥吹綕茶T過程中為保證結(jié)晶器內(nèi)鋼水液面的氣泡數(shù)量，浸入水口氬氣流量開到最大。

為避免氬氣流量過大致使氬氣氣泡進(jìn)入鋼水中形成鑄坯皮下氣泡，在軋制過程中氣泡破裂出現(xiàn)白色條狀缺陷，在連鑄做好保護(hù)澆鑄，控制浸入水口氬氣流≤5L/h。

5、控制大包下渣量

在大包澆鑄末期，由于靠近鋼包水口處鋼水形成了漩渦，導(dǎo)致鋼包渣可能沿長水口進(jìn)入中間包中。而煉鋼廠為降低鋼鐵料的損耗，大包澆鑄末期一般都是在下渣檢測紅燈亮后才關(guān)閉滑板，會出現(xiàn)少量鋼包渣進(jìn)入中間包中污染鋼水。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，煉鋼廠提高了冷軋基料SPHC生產(chǎn)過程的下渣檢測等級，規(guī)定黃燈亮即關(guān)閉滑板，減少進(jìn)入中間包中的鋼包渣。 2100433B