一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法与流程

1.本发明涉及一种钢板表面缺陷的检测方法，更具体地说，涉及一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法。


背景技术：

2.在汽车、家电、办公等应用领域，不仅要求用材具有优良的加工性能与耐腐蚀性能，还要求用材具有高的表面质量。电镀锌钢板具有良好的耐腐蚀性能与加工性能以及较高的表面质量，广泛应用于汽车、家电、办公等领域。然而电镀锌钢板表面时常存在条纹状等缺陷。在汽车、家电、办公等应用领域，用户对存在于电镀锌钢板表面的这种条纹状缺陷是无法接受的。
3.电镀锌钢板的表面质量除受镀锌工艺影响外，还受其基板(冷轧钢板)表面质量的影响，冷轧钢板表面的某些缺陷会传递到电镀锌层表面上。例如冷轧钢板表面存在的某些条纹状缺陷，在电镀锌之前是无法用目视观察检查到的，但经过电镀锌后这种条纹状缺陷就会传递到电镀锌层表面，并在电镀锌层表面清晰地显示出来。研究结果指出，冷轧钢板表面的这种条纹状缺陷之所以会传递到电镀锌层表面，是由于冷轧钢板表面存在条纹状缺陷处的电化学特性不均匀，导致该处电镀锌时锌的结晶成核、长大速度、晶体取向存在差异，结果是镀锌层的微观形貌存在条纹状差异，宏观上表现为存在条纹状色差即条纹状缺陷，条纹状缺陷就清晰地显示出来了。
4.进一步的研究发现，导致冷轧钢板表面存在该类条纹状缺陷的原因，是钢板热轧时在钢板表面产生了氧化皮缺陷，经过冷轧工序后氧化皮缺陷就成条纹状存在于冷轧钢板表面了。经过改进、控制热轧工艺，减少热轧钢板表面氧化皮缺陷，虽然取得了明显的效果，缺陷从源头上(热轧工艺)得到了明显的遏制，但目前为止仍然不能完全消除这种缺陷，带有条纹状缺陷的冷轧钢板时有存在并流入电镀锌工序，导致电镀锌产品存在表面条纹状缺陷。
5.带有条纹状缺陷的冷轧钢板之所以流入电镀锌工序，导致电镀锌产品存在表面条纹状缺陷，产品成材率降低，是由于冷轧钢板表面的这种条纹状缺陷在电镀锌之前无法用目视直接观察检查到，现有在线表面缺陷检测设备与手段亦无法探测到。
6.如中国专利申请号201310200367.3公开的一种统计板带表面缺陷密度的方法，是将板带表面划分为多个区域，用测量工具在一区域划定检查范围，在检查范围内统计缺陷密度，根据检查范围和缺陷密度，计算得到单位面积内的缺陷密度。又如中国专利申请号201220013291.4公开的一种冷轧钢板表面质量测评装置，包括玻璃基板，其中该玻璃基板上设置有一个测量窗口以及移动标尺，所述玻璃基板在所述测量窗口的两侧固定有两根导轨，所述移动标尺安装于所述两根导轨上，并且所述玻璃基板在所述测量窗口的一侧设置有放大镜组件，可对冷轧钢板的各种表面缺陷进行判定。然而，上述两项专利技术所检测与判定的表面缺陷均是目视可以观察检查到的。而对于隐存于冷轧钢板表面的无法直接目视观察检查到的条纹状缺陷，在公开报道文献中尚无有效检出的方法与手段。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，能将冷轧钢板表面存在的但又无法用目视直接观察检查到的一种条状缺陷清晰地显示出来，从而可以避免隐存有该缺陷的冷轧钢板流入电镀锌工序。
8.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
9.一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，包括以下步骤：
10.s1、剪切冷轧钢板，并进行脱脂处理；
11.s2、将所述冷轧钢板在酸性水溶液介质中进行阳极电解处理后，再用脱盐水清洗；
12.s3、观察所述冷轧钢板的表面是否存在目视可见的条纹状痕迹，若是，则说明所述冷轧钢板的表面隐存有条纹状缺陷，若否，则说明所述冷轧钢板的表面未隐存有条纹状缺陷。
13.较佳的，所述步骤s1中，所述冷轧钢板的剪切尺寸为100mm
×
150mm。
14.较佳的，所述步骤s1中，所述脱脂处理具体为：
15.用碱性脱脂剂除去所述冷轧钢板的表面油污，再用脱盐水清洗。
16.较佳的，所述碱性脱脂剂为parco cleaner 338脱脂剂。
17.较佳的，所述碱性脱脂剂的温度为40℃～60℃，脱脂时间为10s～30s。
18.较佳的，所述脱盐水中的剩余含盐量≤5mg/l。
19.较佳的，所述步骤s2中，所述酸性水溶液介质为10g/l～100g/l的硫酸水溶液，温度为常温。
20.较佳的，所述步骤s2中，所述阳极电解处理的电流密度为10a/dm2～40a/dm2，时间为5s～20s，电量为60c/dm2～200c/dm2。
21.本发明所提供的一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，能将冷轧钢板表面存在的但又无法用目视直接观察到的条纹状缺陷清晰地显示出来，从而可以避免隐存有该缺陷的冷轧钢板流入电镀锌工序。
22.目前生产线上一般都配备在线的表面检测仪，但只能检测目视下可见的，或者放大条件下可观察到的物理缺陷，是具有宏观上或者放大条件下的物理轮廓的缺陷，例如麻点、孔洞、划伤、辊印、异物压入，等等。而对一些隐存于钢板表面的，目视下或者放大条件下无法观察到的条纹状缺陷，该类缺陷的本质是其组织结构(织构)与其周围存在差异，采用前述常规的表面检测仪则是无法探测到的。本发明技术依据该类缺陷导致的电化学特性差异的原理，采用阳极电解处理(即阳极电解刻蚀)方法，则可以把该类条纹状缺陷显示出来。
附图说明
23.图1是本发明检测方法的流程示意图；
24.图2是本发明检测方法中阳极电解处理的示意图；
25.图3是表面隐存条纹状缺陷的冷轧钢板在阳极电解处理前的表面状态；
26.图4是表面隐存条纹状缺陷的冷轧钢板在阳极电解处理后的表面状态；
27.图5是表面正常的冷轧钢板在阳极电解处理后的表面状态。
具体实施方式
28.为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
29.结合图1所示，本发明所提供的一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，包括以下步骤：
30.s1、剪切冷轧钢板成合适的尺寸，用碱性脱脂剂除去冷轧钢板的表面油污，再用脱盐水清洗。
31.冷轧钢板的剪切尺寸为100mm
×
150mm，主要是考虑阳极电解处理试验的方便性。
32.碱性脱脂剂采用市售碱性脱脂剂水溶液即可，例如可以采用parco cleaner 338脱脂剂。
33.s2、将冷轧钢板在酸性水溶液介质中进行阳极电解处理后，再用脱盐水清洗，如图2所示。
34.酸性水溶液介质为10g/l～100g/l的硫酸水溶液，温度为常温(10℃～30℃)。
35.阳极电解处理的电流密度为10a/dm2～40a/dm2，时间为5s～20s，电量为60c/dm2～200c/dm2。
36.s3、观察冷轧钢板的表面是否存在目视可见的条纹状痕迹，若是，则说明冷轧钢板的表面隐存有条纹状缺陷，若否，则说明冷轧钢板的表面未隐存有条纹状缺陷。
37.如图3所示，表面隐存条纹状缺陷的冷轧钢板在阳极电解处理前条纹状缺陷目视下观察不到。
38.如图4所示，表面隐存条纹状缺陷的冷轧钢板在阳极电解处理后条纹状缺陷目视下清晰可见。
39.如图5所示，表面正常的冷轧钢板在阳极电解处理后亦无目视可见的条纹状缺陷痕迹。
40.主要根据隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板表面的电化学特性不均匀，阳极电解处理时条纹状缺陷处与其它部位的溶解速度不一致；而对于没有缺陷的冷轧钢板，由于表面电化学特性均匀，阳极电解处理时溶解速度一致，阳极电解处理后钢板表面不会有条纹状的痕迹的原理。
41.一般情况下，当阳极电解处理的电解电量达到60c/dm2时，隐存于钢板表面的条纹状缺陷经阳极电解处理后即可显示出来；电解电量达到100c/dm2时条纹状缺陷痕迹已很清晰可见；电解电量达到200c/dm2后钢板表面会发黑，但仍然能够清晰观察到条纹状缺陷痕迹。
42.冷轧钢板表面隐存的条纹状缺陷导致了冷轧钢板表面的电化学特性不均，即条纹状缺陷处的电化学特性与其它部位存在差异，导致电镀锌时锌的结晶成核、长大速度、晶体取向存在差异，结果是镀锌层的微观形貌存在条纹状差异，宏观上表现为存在条纹状色差，即条纹状缺陷。
43.本发明检测方法就是根据隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板表面电化学特性不均的原理，在酸性水溶液介质中，对冷轧钢板表面进行阳极电解处理，从而可以把冷轧钢板表面隐存的条纹状缺陷显示出来。因为隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板表面的电化学特性不均匀，阳极电解处理时条纹状缺陷处与其它部位的溶解速度就不均匀，因此能够将隐存的条
纹状缺陷显示出来(阳极电解处理后钢板表面即存在目视可见的条纹状痕迹)。而对于没有缺陷的冷轧钢板，由于表面电化学特性均匀，阳极电解处理时溶解速度一致，因此阳极电解处理后钢板表面就不会有条纹状的痕迹。
44.通过本发明检测方法能将冷轧钢板表面存在的但又无法用目视直接观察到的条状缺陷清晰地显示出来，从而可以避免隐存有该缺陷的冷轧钢板流入电镀锌工序。
45.实施例
46.取不同批次的拟用于电镀锌产品生产的冷轧钢板作为待检测的冷轧钢板，见下表1所示。
47.s1、将冷轧钢板剪切成合适大小，用碱性脱脂剂除去钢板表面的油污并用脱盐水清洗。
48.具体为：将冷轧钢板剪切成大小为100mm
×
150mm，采用parco cleaner 338脱脂剂进行脱脂处理，脱脂剂温度为40℃～60℃，脱脂时间为10s～30s，脱脂后接着用脱盐水清洗。清洗时，所用的脱盐水中的剩余含盐量在≤5mg/l。
49.s2、对脱脂处理后的冷轧钢板在酸性水溶液介质中进行阳极电解处理然后用脱盐水清洗。
50.具体为：酸性水溶液介质为10g/l～100g/l的硫酸水溶液，酸性水溶液介质温度为常温(10℃～30℃)。采用304不锈钢板为辅助极板，依据图2示意图连接电路，依据表1设定阳极电解处理的电流密度为10a/dm2～40a/dm2，电解处理时间为5s～20s，电解处理电量为60c/dm2～200c/dm2。阳极电解处理后接着用脱盐水清洗并用冷风吹干。清洗时，所用的脱盐水中的剩余含盐量在≤5mg/l。
51.s3、对电解处理后的冷轧钢板进行表面缺陷痕迹观察检查。
52.具体为：根据隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板表面的电化学特性不均匀，阳极电解处理时条纹状缺陷处与其它部位的溶解速度不一致；而对于没有缺陷的冷轧钢板，由于表面电化学特性均匀，阳极电解处理时溶解速度一致，阳极电解处理后钢板表面不会有条纹状的痕迹的原理，如果冷轧钢板经过阳极电解处理后，在钢板表面存在目视可见的条纹状痕迹，则说明原冷轧钢板表面隐存有条纹状缺陷；相反地，如果冷轧钢板经过阳极电解处理后，在钢板表面没有目视可见的条纹状痕迹，则说明原冷轧钢板表面没有隐存的条纹状缺陷。
53.一般情况下，当阳极电解处理的电解电量达到60c/dm2时，隐存于钢板表面的条纹状缺陷经阳极电解处理后即可显示出来；电解电量达到100c/dm2时条纹状缺陷痕迹已很清晰可见；电解电量达到200cc/dm2后钢板表面会发黑，但仍然能够清晰观察到条纹状缺陷痕迹。
54.实施的效果：
55.根据本发明提供的一种用于电镀锌冷轧钢板表面缺陷的检测方法，逐批对拟电镀锌生产的冷轧钢板进行取样检测，将冷轧钢板表面存在的但又无法用目视直接观察到的条纹状缺陷清晰地显示出来，避免了隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板流入电镀锌工序，确保了电镀锌产品质量。
56.表1实施例的具体参数设置以及实施结果
[0057][0058]
综上所述，本发明技术是根据冷轧钢板表面隐存的(目视检查不到的)条纹状缺陷之所以会传导至电镀锌层表面的原理而提出来的。该原理是冷轧钢板表面隐存的条纹状缺陷导致钢板表面电化学特性不均，即条纹状缺陷处的电化学特性与其它部位存在差异。根据这一原理，本发明技术采用在酸性水溶液介质中阳极电解处理的方式，把冷轧钢板表面隐存的条纹状缺陷显示出来。因为隐存有条纹状缺陷的冷轧钢板表面的电化学特性不均匀，阳极电解处理时条纹状缺陷处与其它部位的溶解速度不一致，因此能够将隐存的条纹状缺陷显示出来(阳极电解处理后钢板表面可目视下观察到条纹状痕迹)。
[0059]
本发明技术的作用是评估拟用于电镀锌生产的冷轧钢板表面是否隐存有条纹状缺陷，以避免隐存有该缺陷的冷轧钢板进入电镀锌工序。因此，本发明技术操作上通常是对准备用于电镀锌产品生产的钢板进行取样(取钢卷的头部样即可。可以在连续退火产线下线后取样)，然后依据本技术进行测试评估，评估钢板是否隐存有条纹状缺陷。如果评估结果为否，则可以用于生产电镀锌产品；如果评估结果为隐存有条纹状缺陷，则钢板不应用于电镀锌产品生产。取样频度上通常为对应每个热轧卷，在其一个冷轧卷取一样即可。
[0060]
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变
化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

技术特征：
1.一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、剪切冷轧钢板，并进行脱脂处理；s2、将所述冷轧钢板在酸性水溶液介质中进行阳极电解处理后，再用脱盐水清洗；s3、观察所述冷轧钢板的表面是否存在目视可见的条纹状痕迹，若是，则说明所述冷轧钢板的表面隐存有条纹状缺陷，若否，则说明所述冷轧钢板的表面未隐存有条纹状缺陷。2.根据权利要求1所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述冷轧钢板的剪切尺寸为100mm
×
150mm。3.根据权利要求1所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述脱脂处理具体为：用碱性脱脂剂除去所述冷轧钢板的表面油污，再用脱盐水清洗。4.根据权利要求3所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述碱性脱脂剂为parco cleaner 338脱脂剂。5.根据权利要求3所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述碱性脱脂剂的温度为40℃～60℃，脱脂时间为10s～30s。6.根据权利要求3所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述脱盐水中的剩余含盐量≤5mg/l。7.根据权利要求1所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述酸性水溶液介质为10g/l～100g/l的硫酸水溶液，温度为常温。8.根据权利要求1所述的电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述阳极电解处理的电流密度为10a/dm2～40a/dm2，时间为5s～20s，电量为60c/dm2～200c/dm2。

技术总结
本发明公开了一种电镀锌冷轧基板表面缺陷的检测方法，包括以下步骤：S1、剪切冷轧钢板，并进行脱脂处理；S2、将所述冷轧钢板在酸性水溶液介质中进行阳极电解处理后，再用脱盐水清洗；S3、观察所述冷轧钢板的表面是否存在目视可见的条纹状痕迹，若是，则说明所述冷轧钢板的表面隐存有条纹状缺陷，若否，则说明所述冷轧钢板的表面未隐存有条纹状缺陷。本发明能将冷轧钢板表面存在的但又无法用目视直接观察检查到的一种条状缺陷清晰地显示出来，从而可以避免隐存有该缺陷的冷轧钢板流入电镀锌工序。工序。工序。


技术研发人员：温乃盟 李耀民 魏星 谯朝晖
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/22