分享：無取向硅鋼板涂層表面缺陷原因分析

摘 要:某無取向硅鋼板在生產(chǎn)過程中表面出現(xiàn)涂層缺陷.采用宏觀觀察、化學(xué)成分分析、硬度 測試、能譜分析及涂層厚度測試等方法對缺陷產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析.結(jié)果表明:該無取向硅鋼板在 生產(chǎn)過程中進(jìn)行了寬度規(guī)格的切換,生產(chǎn)窄硅鋼板時(shí)殘留的非環(huán)保涂料與生產(chǎn)寬硅鋼板時(shí)板面上 的環(huán)保涂料不相容,導(dǎo)致了該無取向硅鋼板涂層缺陷的產(chǎn)生,出現(xiàn)了涂層不均的現(xiàn)象.

關(guān)鍵詞:無取向硅鋼板;涂層缺陷;涂層不均;寬度規(guī)格切換 

中圖分類號:TG１１５．２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０２０)０２Ｇ００６４Ｇ０３

硅鋼板的制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量是衡量一個(gè)國家 高端鋼生產(chǎn)能力和科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一. 無取向硅鋼具有鐵損低、矯頑力小、磁導(dǎo)率和磁感應(yīng) 強(qiáng)度高、節(jié)能降耗等特點(diǎn),被譽(yù)為鋼鐵產(chǎn)品中的“工 藝品”,憑借其優(yōu)異的磁性能被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、電 器、變壓器、電工儀表等家電行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域[１Ｇ２]. 無取向硅鋼板作為電機(jī)的鐵芯材料,為減少鐵芯的 渦流損失,需要在無取向硅鋼板表面涂覆絕緣涂層. 無取向硅鋼板的涂層以是否含有鉻元素可大體分為 非環(huán)保涂層和環(huán)保涂層,涂層質(zhì)量的好壞直接影響 著無取向硅鋼板的使用性能.不好的涂層質(zhì)量使得 無取向硅鋼板的耐蝕性、沖片性和焊接性降低,還可 能影響無取向硅鋼板的層間絕緣能力,導(dǎo)致無取向 硅鋼板產(chǎn)品渦流損耗大[３Ｇ５]. 

某無取向硅鋼板在生產(chǎn)過程中涂層表面出現(xiàn)缺 陷,筆者采用宏觀觀察、化學(xué)成分分析、硬度測試、能 譜分析及涂層厚度測試等方法對缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn) 行了分析,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議. 

１ 理化檢驗(yàn) 

１．１ 宏觀觀察 

無取向硅鋼板涂層缺陷的宏觀形貌如圖 １ 所 示,可見缺陷處有肉眼可見的淡黃色、白色斑塊,觸 之手感粗糙,不符合企業(yè)技術(shù)要求.

１．２ 化學(xué)成分分析

使用 CXＧ９９００型直讀光譜儀對無取向硅鋼板 涂層缺陷處和非缺陷處的基板進(jìn)行化學(xué)成分分析, 結(jié)果見表１.結(jié)果表明,缺陷處和非缺陷處基板的 化學(xué)成分均符合企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)對無取向硅鋼板基板 的技術(shù)要求.

１．３ 硬度測試 

使用 HVSＧ５型顯微硬度計(jì)對無取向硅鋼板的 涂層缺陷處和非缺陷處進(jìn)行硬度測試,試驗(yàn)載荷為 ９．８N(１kgf),保持載荷時(shí)間１０s,試驗(yàn)結(jié)果見表２, 可見硬度均符合企業(yè)技術(shù)要求.

１．４ 能譜分析 

采用能譜(EDS)儀對無取向硅鋼板的涂層缺陷 進(jìn)行分析,淡黃色缺陷的測試位置如圖２a)所示,白 色缺陷的測試位置如圖２b)所示,鉻元素的測試結(jié) 果見表３.結(jié)果表明,淡黃色缺陷和白色缺陷均含 有鉻元素.

１．５ 涂層厚度測試 

采用膜厚儀對無取向硅鋼板的涂層缺陷進(jìn)行厚 度測試,測試結(jié)果,見表４.結(jié)果表明,淡黃色缺陷 處的涂層厚度比技術(shù)要求值的要薄,而白色缺陷處 的涂層厚度比技術(shù)要求值的要厚,這表明涂層缺陷 處的涂層厚度不均. 

２ 分析與討論 

該無取向硅鋼板涂層缺陷處和非缺陷處的基板 化學(xué)成分均符合企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)對無取向硅鋼板基板 的技術(shù)要求,且涂層缺陷處和非缺陷處的硬度均符 合技術(shù)要求,說明涂層缺陷的產(chǎn)生與化學(xué)成分無關(guān). EDS分析結(jié)果表明淡黃色缺陷和白色缺陷含有鉻元素.涂層厚度測試結(jié)果表明淡黃色缺陷處的涂層 厚度比技術(shù)要求值的要薄,而白色缺陷處的涂層厚 度比技術(shù)要求值的要厚,涂層缺陷處存在涂層厚度 不均.該無取向硅鋼板涂層為環(huán)保涂層,企業(yè)技術(shù) 要求該涂層不應(yīng)含有鉻元素,查閱生產(chǎn)記錄可知生 產(chǎn)線之前生產(chǎn)的產(chǎn)品是含有鉻元素的非環(huán)保涂層無 取向硅鋼板,由此推測在生產(chǎn)過程中含有鉻元素的 非環(huán)保涂料與不含有鉻元素的環(huán)保涂料不相容,導(dǎo) 致無取向硅鋼板涂層不均的發(fā)生.現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)涂 層機(jī)與硅鋼板接觸的兩根轉(zhuǎn)向輥表面都有黃色印 跡,該印跡應(yīng)為殘留的非環(huán)保涂料.非環(huán)保涂料殘 留位置如圖３所示,由殘留的非環(huán)保涂料出現(xiàn)的位 置推測,殘留的非環(huán)保涂料為生產(chǎn)窄硅鋼板時(shí)產(chǎn)生, 當(dāng)生產(chǎn)比之前寬的硅鋼板時(shí),涂料被蹭到了寬硅鋼 板上,與寬硅鋼板上的環(huán)保涂料不相容,導(dǎo)致了涂層 缺陷的產(chǎn)生.這說明在進(jìn)行寬、窄硅鋼板產(chǎn)品切換時(shí),涂層機(jī)沒有按技術(shù)要求進(jìn)行徹底清洗,才使得兩 種涂料混在一起,導(dǎo)致了涂層不均的出現(xiàn).

３ 結(jié)論及建議 

該無取向硅鋼板在生產(chǎn)過程中進(jìn)行了寬度規(guī)格 的切換,生產(chǎn)窄硅鋼板時(shí)殘留的非環(huán)保涂料與生產(chǎn) 寬硅鋼板時(shí)的環(huán)保涂料不相容,導(dǎo)致了該無取向硅 鋼板涂層缺陷的產(chǎn)生,出現(xiàn)了涂層不均的現(xiàn)象. 

建議嚴(yán)格規(guī)范涂層工序中轉(zhuǎn)向輥表面清洗方 案,在切換環(huán)保涂料前機(jī)組運(yùn)行過渡卷時(shí)擦拭干凈 轉(zhuǎn)向輥表面,確保轉(zhuǎn)向輥表面無殘留的非環(huán)保涂料; 合理安排生產(chǎn)計(jì)劃,有寬度變化的產(chǎn)品切換時(shí),中間 應(yīng)通入過渡卷,以保證產(chǎn)品切換順利. 

參考文獻(xiàn): 

[１] 韓鵬鈞,張榮康,杜 志 興．B５０A８００ 無 取 向 硅 鋼 板 小 白點(diǎn)缺陷成因分析[J]．理化檢驗(yàn)(物理分冊),２０１９, ５５(６):４３０Ｇ４３２． 

[２] 齊海峰,唐廣波,王曉春,等．無取向電工鋼線狀表面 缺陷分析[J]．鋼鐵釩鈦,２０１２,３３(４):９６Ｇ１００． 

[３] 光紅兵,顧祥宇,胡志強(qiáng)．無取向硅鋼表面環(huán)保涂層 的發(fā)展[J]．山西冶金,２０１３,３６(４):４Ｇ６． 

[４] 龔堅(jiān),王現(xiàn)輝,黎先浩,等．冷軋無取向硅鋼表面白線 缺陷成因分析與控制[J]．鋼鐵,２０１６,５１(１):４６Ｇ５１． 

[５] 王雙紅,趙時(shí)璐．無取向硅鋼鉻酸鎂絕緣涂層的麻點(diǎn) 缺陷分析[J]．鋼鐵釩鈦,２０１６,３７(２):１４９Ｇ１５３．

<文章來源 >材料與測試網(wǎng) > 期刊論文 > 理化檢驗(yàn)－物理分冊 > 56卷 > 2期 (pp:64-66)>