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摘 要 ：冷轧带钢经过罩式炉生产处理再结晶退火操作，能够去除冷变形所出现的加工硬化、内应力，使得带钢的生产质量与 金相组织标准相符，具有相应的机械性能，表面处于光亮的状态。但是，在退火期间很容易出现粘结的现象，平整以后带钢的表 面区域有马蹄形状的印记，严重的情况下会撕裂变形，导致产品变成废品，出现严重经济损失。因此在冷轧带钢的生产过程中 应综合研究分析退火粘结缺陷问题，明确影响因素，按照具体的影响因素采用针对性的控制方式、控制措施，确保冷轧带钢的 生产质量、水平， 充分发挥各种控制措施的作用价值。
关键词 ：冷轧带钢退火粘结缺陷 ；影响因素 ；控制措施
冷轧带钢的生产过程中，应研究分析退火粘结缺陷问题形成 机理，根据形成的原因、情况等深入性并且准确性的选择各类处 理方式、应对措施，确保增强退火粘结缺陷问题的控制效果，预 防因为各类问题所产生的严重后果， 保证冷轧带钢的质量、水平。
1 冷轧带钢退火粘结缺陷的形成机理
罩式退火的过程中带钢加热的带卷径向生成一定的温度梯 度，外层部分的升温速度特别快，热胀的速度会比芯部的区域 高，这就导致外层结构、芯部结构相互之间压应力降低，内层结 构和芯部结构之间的压应力会不断增高，在温度提升的情况下 压应力快速增大。但是， 这个时候卷芯的位置会处于结晶形核的 状态， 屈服极限降低的幅度不是很高， 层次之间的压应力还会在 屈服的极限，因此不会出现塑性变形的现象。与此同时，由于氢 气在零上 600 摄氏度的环境中才会和氧化物之间发生有效反应， 所以此期间的带卷层相互之间的接触， 还存有氧化膜， 能够形成 粘结的阻止作用。伴随着再结晶的生产操作， 带卷屈服极限会快 速的减小，但是，内层部分、芯部的温度梯度也会开始减少，压 应力会降低， 所以， 在加热期间出现粘结现象的几率很少。
冷轧带钢退火的冷却环节中，由于内层、外层部分的温度降 低速度比芯部区域高很多， 会导致外层结构、芯部结构相互之间 由于不能均匀性冷缩，出现一定压应力。在带钢再结晶处理之 后，屈服极限也会有 所减小， 带卷层次相互之间的局部凸起位置 在压应力的影响之下， 会出现塑性变形的现象， 导致各个层次相 互之间互相接触的面积有所增加。生产操作的过程中变形很容 易导致晶格出现畸变的现象， 导致出现空位缺陷问题、位错缺陷 问题，界面区域的能量快速提升，铁原子在激活的一个状态，开 始出现扩散的现象，并且形成金属链的连接。与此同时，在温度 较高的状况下，铁原子还会快速的扩散，在扩散层达到某种深度、某种程度的情况下，金属链的连接就会改变成为冶金连接， 也就是粘结 [1]。
2 冷轧带钢退火粘结缺陷影响因素分析
要想在冷轧带钢退火操作的过程中预防出现粘结缺陷问题， 就需要了解其中的影响因素，按照具体的影响因素采用合理方 式进行控制。主要的影响因素为 ：
2.1 带钢本身的影响因素
根据生产实践证明，很多出现退火粘结缺陷问题的带钢，都 有着下面几种特征 ：钢带的宽度小于 10.2cm，轧制的厚度小于 0.12cm，Q 带钢中含有碳元素的数量小于 0.08%，并且DC 类钢 碳的含量在 0.02%之内。从带钢本身的影响因素而言，首先，带 宽度会产生一定的影响， 主要因为带卷方面的重量在20 吨左右， 宽度越高外径就会越小，径向温度方面的梯度会有所降低，粘 结倾向就会变得很弱。其次，轧制的厚度会产生一定影响，按照相关的扩散定律计算公式进行计算 ：，其中的 J 代表的是扩散流量，D 代表的是扩散系数，从公式中可以了解到，单位时间之内通过与板厚方向单位面积相互垂直的铁原子 量、和方向中铁原子浓度梯度形成正比， 轧制的厚度就会有所降 低，铁原子的浓度梯度就会快速的提升，扩散流量开始提高，出 现粘结缺陷问题的几率越高，问题相对越严重。最后，就是碳含 量的影响因素， 在碳含量不断增多的情况下， 碳原子在其中就会 占据很多的空位，导致其中能够进行铁原子扩散的空位浓度有 所减少， 自扩散的系数也会不断的降低。而且在带钢高温屈服极 限提升的状况下，冷却初始过程中带钢卷层相互之间的塑性变 形问题就会减少， 出现粘结的问题也会更加严重 [2]。
2.2 工艺技术影响因素
按照生产情况可以了解到，出现粘结缺陷问题的位置，多数 都是在带钢的中间区域、边缘区域， 问题的原因就是波浪形状过 多、横向的厚度差异性过高，引发板面凸起的问题，局部区域的 压应力不断提升， 发生粘结缺陷问题也会越来越严重。在轧制厚 度较小的情况下， 也难以进行板形状的管控， 出现这些问题的根 本原因， 就是工艺技术条件对其造成了一定的影响， 主要涉及到 板形工艺条件、冷轧压下率工艺条件、表面清洁度工艺条件等。 2.2.1 冷轧压下率工艺条件影响因素此类因素主要是板体凸出度对粘结缺陷形成了间接性的影响，在冷轧生产的过程中，热轧板凸出度的降低率，一般情况下和冷轧压下率会保持在一致范围之内， 简而言之， 冷轧压下率较 高的状况下，冷轧生产以后的板体凸出度就会降低，在此状况 下，只有不断提升压下率， 才能降低钢卷结构中间区域径向应力 数值，预防出现粘结缺陷问题。相反的，如果压下率不能符合标 准，缺少严格的控制， 就很容易引发粘结缺陷的问题。
2.2.2 板形的工艺影响因素
轧制操作的环节中经常会有带钢变形不均匀的现象、冷却 不均匀的现象， 所以沿着带钢宽度方向的应力， 也会出现不均匀 的问题， 很容易导致板形与生产标准之间不符， 退火操作的过程 中，板凸出度不良，卷钢的径向应力不良，最终引发粘结缺陷问 题，成为出现粘结缺陷的主要原因 [3]。
2.2.3 表面清洁度和粗糙度影响因素
通常情况下，粘结缺陷就是在温度较高的情况下，钢卷层部 分、层之间原子相互渗透所引发的问题， 表面的清洁度会导致原 子渗透性能受到一定影响， 无论是清洁度过高或者是过低， 都会 使得粘结控制受到不利影响。如果在冷轧以后带钢的表面区域 存有残留物质，退火炉之内就会有化学反应，在温度较高、氢气 含量充足的还原气氛中，使得表面残留的物质还原成为纯铁的 颗粒，经过化学反应以后会与卷层焊合成为粘结缺陷，所以，在 生产的过程中一定要保证表面区域的清洁度，做好相关的清洁 处理工作， 降低出现表面残留物的问题， 尤其在表面区域不能出 现铁粉残留的现象， 从根本层面规避粘结问题。并且表面粗糙度 也会对其产生一定的影响，也就是在表面粗糙度数据值不断增 大的情况下， 可以有效预防出现粘结的问题， 主要是因为粗糙度 大幅度提高，退火钢卷层还有层之间的界面原子相互之间的结 合阻力会有所提升， 但是根据试验分析可以发现， 表面粗糙度的 提升， 会将清洁度被破坏作为最终的代价， 也会导致粘结缺陷问 题的防控受到不利影响， 所以需要注意， 将粗糙度控制在合理范 围之内， 不能盲目的进行增加 [4]。
2.2.4 卷曲张力的影响因素
对于卷曲张力来讲，属于钢卷高温冷却操作过程中卷层相 互之间形成压应力的重要因素，按照弹性力学的相关内容进行 分析， 径向应力数据值需要和卷曲张力数据值相同， 在卷曲张力 过高的情况下， 退火冷却期间的层间热压应力也会有所提升， 容 易引发粘结的问题和缺陷，所以在生产期间应重视卷曲张力数 值的良好控制、协调处理，降低温度较高环境中钢卷层、层相互 之间边缘原子渗透所引发的粘结缺陷。
2.3 退火技术的影响因素
罩式炉退火生产操作期间，虽然工艺技术较为固定，但是， 在装炉操作、工艺技术应用的过程中， 还是存有粘结缺陷的影响 因素， 例如 ：操作的过程中， 基本应力可能会成为主要的影响因 素，就是在退火生产的过程中，钢卷的位置没有改变，径向热应 力、弹性应力出现以后， 如果不能严格控制就很容易引发粘结的 缺陷问题。并且在加热期间没有结合热传递原理控制保温温度、 升温速度， 也可能会成为出现粘结缺陷的主要原因 [5]。
3 冷轧带钢退火粘结缺陷的控制措施
综合研究退火粘结缺陷问题可以发现，是由于罩式炉当中的带卷径向有着一定的温度梯度，冷却最开始的环节会出现不均匀冷缩变形的现象， 使得其中的局部压应力快速增高， 在温度很高的状况下扩散连接， 最终发生粘结缺陷问题。而其中局部压 应力过高为最根本的原因，就是没有合理的进行钢板的形控处 理，经常会有波浪形状，或者是同板差过高，最终会出现粘结缺 陷问题。为预防、消除缺陷，在具体工作中应合理采用控制方式 和对策，以免因为缺陷问题导致生产质量和效果受到影响。首 先，在选材的过程中应严格控制卷取的张力，将带钢的厚度控 制在 1.2mm之内，确保轧制质量、板形控制效果的基础上，尽可 能降低卷曲的张力。要求在生产制造的工作中严格进行板形的 管控，保证机架相关工作辊的粗糙度在合理范围之内 [6]。现场生 产制造期间还需保证退火操作规程的严格、标准执行， 准确进行 退火温度的管控、时间的管控，还要仔细、严格检查设备的完整 性，明确有无性能问题，保证所应用的设备与标准要求相符。其 次，生产过程中应该重视氢气还原过程的良好管控， 确保带卷层 面相互之间能够在保温的末期阶段， 出现氧化膜的结构， 在卷芯 结构温度为零上 600℃之下的时候，对氧化膜进行处理，使其可 以被氢气所还原、所消除。生产的各个环节中都应预防出现带卷 吊运夹紧过程中的挤压碰撞问题，由于变形方面的速率会有所 提升， 导致带钢屈服极限会不断提升， 此时的带卷平整的开卷速 度会有所提高， 能够降低粘结位置可能会出现的变形问题， 在平 整处理之后会使得其中的粘结印记被消除。但是在操作的过程 中还应该注意的是，对于钢带的板形方面、性能方面、表面质量 方面已经提出了很多要求， 尤其是卷曲张力标准、退火工艺标准 等，规定性的内容很多， 应考虑各种标准选择控制粘结缺陷问题 的措施。并且将冷轧厂冷轧带钢当做是原材料开展试验生产活 动，应对比研究、分析试验之后的钢板性能情况、金相组织情况、 表面特征情况等，在批量化与规模化生产的过程中进行验证分 析，预防规避出现粘结缺陷问题。最后，在生产的过程中还需保 证操作人员工作的规范性、专业化程度， 所有的工作人员都必须 掌握预防规避出现粘结缺陷问题的专业知识、专业技能， 可以在 自身的操作工作中严格控制生产参数、生产流程， 在合理预防发 生缺陷问题、质量不足的情况下， 发挥不同操作方式与工作方法 的作用价值， 增强各项操作的有效性 [7]。
4 结语
综上所述，冷轧钢带退火粘结缺陷问题的影响因素很多，主 要涉及到工艺条件、退火技术、钢带本身的因素等，无论何种因 素所引发的粘结缺陷， 都必须要合理进行防控与管理， 结合出现 粘结问题的原因，针对性进行生产工艺、生产条件的控制，确保 质量与性能符合标准要求。
参考文献
[1] 李秋阳. 冷轧带钢粘结缺陷的因素及控制措施探讨 [J].信息记录材料,2019,20(1):19-20. [2] 毕俊召. 影响退火冷板表面质量的因素 [J]. 中小企业管理与科技,2018,45(29):159-160. [3] 谢兴华. 罩式退火炉控制及退火工艺的研究 [D]. 河北: 燕山大学,2017,11(34)66-89.
[4] 白振华 , 王云祥 , 钱承 , 等 . 连退及罩退机组核心生产工艺及缺陷综合治理技 术的开发 [Z]. 燕山大学 .2019,22(15)77-89.
[5] 刘勤博 . 冷轧罩式炉退火带钢表面锈蚀问题研究 [J]. 宝钢技术 ,2019(，56):45-50.
[6] 段晓溪 , 王立朋 , 付万顺 , 等 . 冷轧退火带钢表面白斑缺陷形成机理与控制 [J]. 河北冶金 ,2019， 14(6):47-51.
[7] 赵海强 , 陈泓业 . 冷轧连续退火带钢表面麻点缺陷的形成原因与预防措施 [J].金属热处理 ,2020,45(6):236-238.
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