Посібник з виявлення дефектів поверхні холоднокатаної рулонної котушки: від класифікації дефектів до прийняття рішення

Холоднокатані рулони NatureSteelшироко використовуються в побутовій техніці, автомобільній промисловості та штампуванні обладнання. Основна відмінність від гарячекатаних рулонів полягає в поверхні листа: гарячекатані смуги мають окалину, шорсткі поверхні та великі допуски на розміри; холоднокатані смуги проходять багатопрохідну прокатку при кімнатній температурі, що забезпечує чисті гладкі поверхні та точні розміри.

Поверхневі дефекти становлять критичну небезпеку для холоднокатаних рулонів. Сліди від рулону, подряпини, жовтуваті плями, блокування котушки та інші дефекти можуть призвести до відбраковування деталей штампування та кратерів фарби в легких випадках або до відбракування повної партії у важких випадках. Деякі дефекти залишаються прихованими під час доставки та виявляються лише під час штампування, легко викликаючи суперечки щодо відповідальності.

Цей документ допомагає користувачам виявляти дефекти, відстежувати відповідні виробничі процеси, оцінювати якість відповідно до стандартів і впроваджувати превентивний контроль від виробничих ліній до упаковки для морських вантажів. Він служить довідником для персоналу із закупівель, інспекторів з якості та відповідних інженерів.

I. Чому якість поверхні безпосередньо визначає продуктивність штампування

Якість поверхні – це не лише естетична проблема; його вплив поширюється по всьому виробничому ланцюгу.

Перший етап: Штампування. Стрічки (внутрішні включення, відкриті на поверхні) виступають як точки ініціації розтріскування штампування. Кромкові мікротріщини переходять у тріщини під час глибокої витяжки. Хвилясті аркуші з поганою площинністю спричиняють нестабільне розташування всередині матриць і призводять до виходу за межі допустимих розмірів деталей.

Другий етап: нанесення покриттів і гальванічне покриття. Залишки олії спричиняють утворення кратерів фарби та точкових дірок після електрофорезу. Сліди від рулону та подряпини збільшуються до видимих ​​плям після гальванічного покриття. Оксидний відтінок (жовтуваті плями) безпосередньо погіршує адгезію до емалевих і кольорових покриттів.

Третій етап: післяпродажне обслуговування. Для критично важливих зовнішніх компонентів, таких як панелі побутової техніки та внутрішні панелі автомобілів, дефекти поверхні безпосередньо призводять до скарг на зовнішній вигляд готового продукту. На цьому етапі втрати виходять за межі однієї партії аркушів, аж до вартості готової продукції та графіків доставки.

Тому в галузі панує консенсус: марка та товщина сталі встановлюють нижню межу продуктивності для холоднокатаних рулонів, а якість поверхні встановлює верхню межу для готової продукції. Чітке визначення класу поверхні під час розміщення замовлення є набагато економічнішим, ніж суперечки, що відбуваються постфактум.

II. Загальна класифікація поверхневих дефектів для холоднокатаних рулонів

Дефекти групуються за стадією виробництва, на якій вони виникають: дефекти, що виникають у процесі прокатки, дефекти, що виникають у процесі відпалу та травлення, та дефекти, що виникають під час зберігання та транспортування. Ця класифікація дає можливість прямого відстеження відповідальних процесів після виявлення дефекту.

Кожен дефект описується в уніфікованому форматі: Характеристики зовнішнього вигляду → Причини → Впливи на спад → Еталонні критерії прийняття.

2.1 Дефекти, що виникли в процесі прокатки

Розтріскування країв

•  Зовнішній вигляд: безперервні або періодичні тріщини на краях сталевих листів або смуг, починаючи від незначних задирок і закінчуючи нерівними розривами у важких випадках.
•  Причини: металева кромка зазнає трьохосьового навантаження під час прокатки та перевищує межі пластичності матеріалу. Загальні сприяючі фактори включають вхідні дефекти кромки, втиснуту кромку, неправильний розподіл скорочення проходу та надмірний натяг кочення.
•  Впливи: тріщини поширюються під час різання; тріщини починаються з країв під час штампування, що робить деталі глибокої витяжки безпосередньо непридатними для використання.
•  Судження: згідно зі стандартами тріщини визначаються як дефекти, шкідливі для експлуатації, і не допускаються. Незначні задирки на краях можуть бути умовно прийняті, якщо вони повністю видалені після різання.

Хвилястість / Пряжка

•  Зовнішній вигляд: нерівні поверхні листа з хвилястими профілями або деформацією країв/середини в умовах вільного стану.
•  Причини: неправильне налаштування корони валків, нерівномірна температура валків, що викликає «теплову корону», велике відхилення поперечної товщини на вході та коливання натягу прокатки.
•  Вплив: відхилення подачі на автоматичних лініях штампування. Якщо хвилястість походить від дефектів пластинчастої системи, залишкова напруга викликає відкидання навіть після вирівнювання.
•  Судження: допуски на площинність чітко визначені в стандартах. Незначну хвилястість можна усунути шляхом вирівнювання; невідповідні деталі, хвилястість яких залишається за межами допуску після вирівнювання, вважаються невідповідними.

Знаки рулонів

•  Зовнішній вигляд: періодичні поглиблення на поверхнях листів з відстанню, що відповідає окружності рулону. Ця особливість відрізняє сліди від рулону від подряпин.
•  Причини: вм’ятини на поверхнях валків або налиплі сторонні речовини (уламки накипу, масляний осад), які передають відбитки тиску на поверхні листів.
•  Вплив: пряме погіршення зовнішнього вигляду деталей косметичного класу; концентрація напруг у вдавленнях при штампуванні.
•  Судження: Залежно від визначених класів поверхні. Відповідно до національних стандартів для класу FB допускаються незначні сліди від перекату. Для класу FC сторона кращої якості не повинна мати візуально очевидних дефектів. Виразні періодичні сліди від перекату з відчутною глибиною вважаються невідповідними для класу FC/FD.

Подряпини

•  Зовнішній вигляд: неперіодичні, спрямовані лінійні шрами з відчутним розтягуванням при торканні рукою.
•  Причини: тверді сторонні речовини, що прилипли до роликових столів, напрямних пластин або напрямних роликів; ковзання між шарами, викликане нестабільним натягом згортання.
•  Удари: Подряпини, що перевищують певну глибину, стають початковими місцями розтріскування штампування та спричиняють відмову від деталей, орієнтованих на зовнішній вигляд.
•  Судження: Критерії узгоджуються з критеріями для слідів перекату, реалізованих відповідно до положень про якість поверхні. Звичайна галузева практика: незначні подряпини, глибина яких не перевищує половини допуску на товщину, можуть бути предметом переговорів відповідно до договірних угод.

#### Відхилення товщини вздовж смуги

•  Зовнішній вигляд: Ледве помітний неозброєним оком, проявляється як неоднакова товщина в різних положеннях одного аркуша.
•  Причини: затримка реагування систем автоматичного контролю калібру (AGC), вхідні коливання товщини та відхилення в налаштуваннях сили кочення.
•  Впливи: Нерівномірна товщина стінок штампованих деталей; коливання товщини погіршують подачу та стабільність формування для автоматизованих виробничих ліній.
•  Судження: виміряно за допомогою товщиномірів за стандартними таблицями допусків по товщині. Примітка: таблиці допусків сегментовані за номінальною товщиною та шириною, а не прийнято єдине універсальне значення.

Щепки

•  Зовнішній вигляд: подовжені сріблясто-яскраві або темні смуги різної довжини, здебільшого на головках котушок, хвостах котушок або локальних зонах.
•  Причини: неметалічні вкраплення в сталі (наприклад, оксид алюмінію) подовжуються під час прокатки та з часом оголюються на поверхнях.
•  Впливи: Основне джерело ініціації розтріскування під час глибокого витягування. Набагато більш небезпечні, ніж звичайні подряпини, уламки являють собою поверхневі прояви внутрішніх дефектів матеріалу.
•  Судження: включення класифікуються як шкідливі дефекти відповідно до стандартів і не допускаються. Місцеві тріски зазвичай вказують на металургійні проблеми та проблеми безперервного лиття й зазвичай вважаються невідповідними.

 2.2 Дефекти, що виникають у процесах відпалу та травлення

#### Жовтувате фарбування / оксидний відтінок

•  Зовнішній вигляд: локальне жовтувато-коричневе забарвлення на поверхні листів; різниця кольору повної спіралі у важких випадках.
•  Причини: карбонізація залишків олії після відпалу; неадекватний контроль точки роси захисної атмосфери печі (водень / азотно-водневі суміші), що призводить до легкого окислення.
•  Вплив: серйозне погіршення адгезії для емалювання, кольорового покриття та фарбування; різниця в кольорі безпосередньо дискваліфікує зовнішній вигляд деталей.
•  Судження: незначний оксидний відтінок дозволений для класу FB. Марка FC/FD висуває вимоги до різниці кольорів та адгезії; виникнення призводить до невідповідності. Правильно експлуатовані печі світлового відпалу з водневим захистом не повинні давати помітних жовтуватих плям.

Блокування котушки

•  Зовнішній вигляд: локальне міжшарове зчеплення, що запобігає розмотуванню; На поверхнях аркушів, де приклеєні шари роз’єднані, залишаються розірвані або липкі сліди.
•  Причини: надмірна температура відпалу, високий натяг згортання, локалізований концентрований тиск від поганої форми пластини; надзвичайно гладкі поверхні ще більше посилюють прилипання.
•  Вплив: Великі безперервні площі поверхні стають дефектними в зонах адгезії-розриву.
•  Судження: пошкодження внаслідок розриву адгезії є помітним невідповідним дефектом. Ця класична проблема процесу відпалу зазвичай пояснюється неправильними налаштуваннями параметрів відпалу.

Ямки для маринування

•  Зовнішній вигляд: тьмяні поверхні листів, вкриті щільними тонкими поглибленнями та шорсткі на дотик.
•  Причини: Надмірно висока температура кислотної ванни, неправильна концентрація кислоти або тривалий час занурення в секції травлення, що призводить до надмірної корозії залізної основи.
•  Впливи: Перевищена шорсткість поверхні погіршує адгезію покриття; зменшення товщини матеріалу у важких випадках.
•  Судження: незначні ямки можуть бути дозволені для нижчих рівнів поверхні без пошкоджень формування. Для класу FC/FD піти заборонені.

Lüders Lines / Stretcher Strain

•  Зовнішній вигляд: хвилясті смугоподібні сліди ковзання, що виникають на штампованих поверхнях компонентів.
•  Примітка. Це властивість матеріалу, а не дефект. Низьковуглецеві сталі, такі як DC01 і SPCC, мають плато текучості, а нерівномірна деформація під час штампування створює лінії Людерса. Сталеплавильні заводи усувають плато виходу за допомогою прокатки з невеликим обжанням.
•  Ключовий момент: ефективність Skin-pass знижується з часом зберігання. Природне старіння знову створює плато врожайності. Стандарти визначають гарантійні періоди: EN 10130 гарантує відсутність ліній Lüders протягом шести місяців після проходження шкіри для DC05; DC06/DC07 мають необмежену гарантію. GB/T 5213 розрізняє періоди за класом поверхні: приблизно три місяці для високоякісних поверхонь (FC/FD) і приблизно шість місяців для загальних класів (точні значення див. у оригінальних стандартах і контрактах).
•  Висновок: лінії Lüders, що з’явилися внаслідок зберігання протягом тривалого часу, зазвичай не класифікуються як дефекти якості. Під час розміщення замовлення покупці повинні вказати терміни зберігання та порядок інвентаризації «першим прийшов, першим вийшов».

Залишок нафти

•  Зовнішній вигляд: нерівномірні масляні плівки на поверхнях листів у вигляді смуг або плям накопичення масла.
•  Причини: недостатня продуктивність ділянок електролітичного знежирення або неконтрольоване нанесення олії після шкірної прокатки.
•  Впливи: воронки від фарби та дірки від електрофорезу; надмірна масляна плівка погіршує якість зварювання.
•  Судження: Стандарти зазвичай визначають продукти, що постачаються маслом, з масляними плівками, які можна видалити за допомогою лужного очищення. Невідповідність застосовується, коли нерівномірний залишковий вміст масла спричиняє збої в подальшому процесі.

2.3 Дефекти, виявлені під час зберігання та транспортування (Зона високої відповідальності)

Водяна іржа

•  Зовнішній вигляд: плями іржі від світло-жовтого до темно-коричневого, що з’являються переважно на поверхнях або краях листів; часто спостерігається для морських вантажів.
•  Причини: конденсована волога від потовиділення контейнера через різницю температури та вологості, бризок морської солі; оголені котушки без нержавіючої упаковки або пошкодженої упаковки.
•  Впливи: утворення пухирів фарби на іржавих ділянках; у важких випадках повна спіраль.
•  Рішення: один із найбільш схильних до суперечок дефектів. Відповідальність визначається трьома факторами: ① Колір іржі: свіжа іржа виглядає яскраво-жовтою/помаранчево-червоною; застаріла іржа стає темно-коричневою або навіть чорною. ② Цілісність упаковки: стан антикорозійного паперу, пластикових плівок і захисних країв. ③ Графік: порівняння між датами виробництва/нанесення масла та датами надходження зі стандартними періодами дії антикорозійного захисту (національні стандарти вказують шестимісячний термін дії без корозії від виробництва для котушок, що постачаються маслом, за нормальних умов зберігання та транспортування). Якщо корозія виникає з неушкодженою упаковкою в межах антикорозійної дії, відповідальність покладається на постачальників. Пошкоджена упаковка або прострочений термін зберігання покладають відповідальність на покупців.

Обробка вм'ятин

•  Зовнішній вигляд: локальні вм’ятини або синці від ударів, зосереджені в основному на зовнішніх обертках котушки та контактних точках підйомника.
•  Причини: неправильний підйом, стиснення штабеля та недостатнє кріплення під час транспортування.
•  Судження: місцеві вм’ятини зовнішньої обгортки можна умовно прийняти після видалення уражених обвивок без функціональних порушень. Широко поширені вм'ятини роблять котушки невідповідними.

Телескопічна/вільна котушка

•  Зовнішній вигляд: зміщені торці котушки, що утворюють телескопічний ступінчастий профіль; вільні ремені зв'язування.
•  Причини: неправильне вирівнювання під час намотування, неправильне натягнення та розслаблення ремінця під час транспортування.
•  Впливи: подряпини листа та відхилення подачі під час розмотування; загрози безпеці складу.
•  Судження: невідповідність торців, що виходять за межі допуску, є невідповідністю. Ослаблені стропи повинні бути повторно натягнуті на складах.

2.4 Коротка довідкова таблиця дефектів

III. Перевірка на місці: практичні методи випробувань і 10-хвилинний контрольний список для приймання

3.1 Чотири методи перевірки на місці

Візуальний огляд габаритного світла. Найважливіший метод перевірки поверхні. Розгортайте аркуші метр за метром під низьким кутом бічного освітлення в межах 45 градусів. Хвилястість, сліди від перекату та слабкі подряпини стають помітними під боковим освітленням, у той час як багато дефектів залишаються непомітними під прямим фронтальним освітленням — звичайна сліпа пляма для приймаючих сторін. Надайте перевагу 50-міліметровій крайовій зоні, де часто виникають тріщини та задирки.

Тактильна оцінка. Ковзайте нігтями по поверхневих текстурах: сліди від рулону викликають періодичне перетягування; подряпини викликають безперервне опір. Тріски мають тактильні характеристики, близькі до звичайних подряпин; Ідентифікація вимагає комбінування розташування (переважно на головках/хвостах котушок) і подальшого штампування.

Вимірювання інструментом. Використовуйте портативні товщиноміри, щоб відібрати товщину в головці котушки, середній частині та хвості рулону для перевірки зміни товщини. Використовуйте лінійки та щупи для вимірювання короблення. Якщо доступно, виміряйте значення шорсткості Ra за допомогою тестерів шорсткості (шорсткість є основним показником для марок поверхні, процедури випробувань визначені стандартами). Точки відбору проб товщиноміром повинні покривати всю ширину смуги, а не лише центральну зону.

Перевірка упаковки та маркування. Спочатку перевірте цілісність антикорозійної упаковки та розбірливість транспортних марок після відкриття контейнера (номер рулону, марка сталі, розміри, якість поверхні, вага, дата виробництва). Підозрюйте будь-які пошкодження упаковки на дефекти поверхні, спричинені транспортуванням.

3.2 10-хвилинний контрольний список для приймаючих сторін

1. Перевірте упаковку: перевірте цілісність антикорозійного паперу/плівок, захисних країв, ремінців для зв’язування та сталевої оболонки; шукайте сліди впливу води.

2. Перевірте маркування: підтвердьте, що номер котушки, марка сталі, розміри, якість поверхні та дата виробництва відповідають замовленням на закупівлю та сертифікатам прокатного випробування (MTC).

3. Перевірка бічним світлом із повним охопленням: огляньте поверхні аркушів метр за метром під боковим освітленням під кутом 45 градусів, зосереджуючись на крайових зонах 50 мм.

4. Випадкова тактильна вибірка: проведіть нігтями по трьох випадкових місцях, щоб відрізнити сліди від рулону, подряпини та уламки.

5. Вибіркова перевірка товщини: виконайте вимірювання на голові котушки, середній частині та хвості котушки та зафіксуйте зміну товщини вздовж довжини стрічки.

6. Вимірювання викривлення: виміряйте викривлення у вільному стані на сегменті аркуша довжиною один метр.

7. Документування та відбір зразків: сфотографуйте дефектні ділянки з посиланнями на масштаб і збережіть 300-міліметрові сегменти дефектних зразків як докази оцінки відповідальності.

8. Перехресне посилання на оцінку: Порівняйте спостереження з положеннями про якість поверхні в Розділі IV і зробіть висновки: Прийняти / Умовне прийняття / Відхилення.

IV. Заходи NatureSteel Source-Control проти дефектів поверхні

Попередні розділи охоплюють ідентифікацію дефектів для обробки після їх виникнення. У цьому розділі описано заводські профілактичні засоби контролю. Поверхневі дефекти, по суті, є проблемами, що виникли в процесі. Виявлення дефектів належить подальшим користувачам, а запобігання дефектам належить виробничим лініям.

Секція травлення: п’ятиступеневе травлення плюс електролітичне знежирення. Повне видалення окалини є необхідною умовою для чистих холоднокатаних поверхонь. Надмірне маринування утворює кісточки; недомариновані листя вдавлена ​​луска. Електролітичне знежирення зменшує ризики залишків масла, безпосередньо пов’язані з жовтуватими плямами та кратерами фарби.

Прокатна ділянка: реверсивний стан із шістьма висотами з цифровими системами керування. Контроль форми пластини із замкнутим циклом і точне розподілення скорочення проходу формують контроль хвилястості, розтріскування країв і поздовжньої товщини. Системи числового керування Siemens і ABB забезпечують допуски на товщину до ±0,03 мм, що відповідає спеціальному класу точності згідно з EN 10131. Мінімальна товщина прокату досягає 0,15 мм. Поверхні рулонів проходять планову перевірку, щоб виявити пошкодження поверхні рулону та сторонні речовини перед перенесенням відбитка на аркуші. Сліди на рулонах — це дефекти, які легко усуваються за допомогою процедур перевірки рулонів.

Розділ відпалу: Яскравий водневий відпал. Багата воднем захисна атмосфера запобігає окисленню поверхні та жовтизні, усуваючи оксидний відтінок у джерелі. Температури відпалу та напруги намотування сегментовані відповідно до ваги котушки та форми пластини, щоб уникнути блокування котушки.

Секція Skin-Pass: контрольоване подовження в діапазоні від 0,5% до 1,5%. Скін-прокат у цьому діапазоні усуває плато текучості та покращує форму пластини. Недостатнє подовження шкірного проходу не пригнічує лінії Людерса; надмірне подовження погіршує форму пластини і зменшує шорсткість поверхні. Збалансування цих параметрів є основною вимогою процесу проходження шкіри.

Секція обробки та пакування: розріз без задирок і упаковка, орієнтована на морські вантажні перевезення. Операції різання контролюють висоту задирок, щоб запобігти подряпинам на кромках. Готові котушки обгорнуті леткими плівками-інгібіторами корозії VCI, оснащені протекторами країв, закріплені сталевими стрічками та оброблені вологостійкістю для морського транспорту з високою солоністю та високою вологістю. Більшості суперечок після прибуття в порт щодо іржі від води можна уникнути за допомогою міцної упаковки.

Оглядова секція: триярусні оглядові ворота. Перевірка вхідного гарячекатаного рулону; перевірка в процесі роботи після травлення, відпалу та прокатки шкірою; перевірка перед транспортуванням, що поєднує відбір зразків поверхні та вимірювання розмірів. Сегменти зразків і записи про випробування зберігаються для кожної партії, а Сертифікати прокатних випробувань (MTC) супроводжують поставки. Будь-який інцидент із якістю можна відстежити до конкретних процесів і часових вікон виробництва, надаючи надійні докази для оцінки відповідальності.

Коротко кажучи: поверхневі дефекти не «виявляються під час перевірки». Їх або «виготовляють», або «запобігають». Перевірка перевіряє ефективність процесу, а не виступає в якості останнього засобу безпеки.

Висновок

Ідентифікація поверхневих дефектів холоднокатаної рулони спирається на поєднання знань про процес, стандартів і польового досвіду. У цьому документі зібрано кілька типів дефектів, контрольні списки приймання та системи оцінки відповідальності для довідки під час перевірок. NatureSteel володіє великим досвідом холодної прокатки та впроваджує повний контроль якості поверхні. Антикорозійна упаковка VCI стабілізує умови змійовика під час морського транспортування. Щодо специфікацій марки сталі (наприклад, DC01, SPCC), консультацій щодо якості поверхні або запитів на пропозиції, будь ласка, не соромтесязв'яжіться з нами.