某钢铁厂生产的冷轧中牌号无取向硅钢带表面出现黑斑缺陷。采用SEM 和GDS分析了黑斑的微观结构和成分分布。通过模拟钢带的冷轧及冷却过程，研究了黑斑的形成机制。研究结果表明: 中牌号无取向硅钢钢带上的黑斑为1 ～ 2 μm 厚的薄膜，主要成分为氧化物，并含有少量的有机物和乳化液。黑斑的形成原因为: 冷轧过程中，乳化液、铁粉附着在钢带表面，其中的水分在高于100 ℃的轧制温度下汽化从而腐蚀钢带表面; 在卷取后的冷却过程中，钢带表面金属原子离子化，产生电化学腐蚀，最终形成了黑斑。根据产生黑斑的原因，提出了有效的预防措施: 更换乳化液，减少混入乳化液的杂质，改善钢带表面的吹扫效果，缩短钢带的储存时间。

   冷轧无取向硅钢带是一种高附加值的软磁功能材料，广泛用于电机、压缩机、发电机等设备中。能否生产高性能的冷轧无取向硅钢带能体现一个钢铁企业的装备、技术、人员、控制等方面的综合实力。除磁性能外，表面质量也越来越受到无取向硅钢带用户的重视。确保无取向硅钢带的表面质量已成为硅钢生产企业的重点工作。某钢铁厂在生产中牌号无取向硅钢带的过程中，在单机架可逆轧机冷轧后开卷时，发现钢带表面有许多难以洗净的条形黑斑，但同期生产的非硅钢带材没有出现这种缺陷。文献中也没有查阅到无取向硅钢带冷轧后出现黑斑的相关报道。因此，本文采用SEM-EDS( 扫描电镜＆ 能谱仪) 及GDS( 辉光放电原子发射光谱仪) 分析了黑斑的微观结构和成分分布; 通过模拟试验研究了黑斑的形成机制; 并在此基础上提出了预防冷轧中牌号无取向硅钢带产生黑斑的措施。

   通过研究发现：

  (1) 中牌号无取向硅钢带表面的黑斑为1 ～ 2μm 厚的表面有微裂纹的薄膜，主要组成物为铁的氧化物，并含有少量残留的有机物和乳化液。

  (2) 产生黑斑的主要原因为: 钢带冷轧时，轧制温度超过100 ℃，水分汽化，穿透乳化液油膜，使油中脂类裂解成低碳链酸，与钢带表面的铁粉发生反应，进而腐蚀钢带表面，产生了黑斑的形成条件或轻微黑斑; 在卷取后冷却时，钢带表面的铁原子进一步离子化，产生电化学腐蚀反应，加重了黑斑。

  (3) 生产现场预防中牌号无取向硅钢带表面产生黑斑的措施，应以乳化液的合理使用为主，同时减少混入乳化液的杂质，改善钢带表面的吹扫质量，缩短钢带的存储时间，以保障乳化液的使用效果。

来源：《上海金属》孔为等