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2019-04-1179作者：启飞汽车设计
摘要
应用扫描电镜及能谱仪对镀锌表面冲压亮点缺陷的微观形貌和化学成分进行了分析，确定了缺陷的产生原因。研究结果表明，该缺陷由小锌渣颗粒和沙粒等杂质造成。结合产线实际情况，针对此类缺陷产生原因，提出相应的具体控制措施。
一、缺陷分析
1.宏观形貌分析
热镀锌汽车外板产品冲压打磨后出现了亮点缺陷，对其进行观察后得到的宏观形貌如图 1 所示。
从图 1 中可以看出，该缺陷尺寸大小不一，直径约为 0．3 mm～0．7 mm，整个板面均有分布，无规律散落分布，缺陷在不同光线角度下呈现不同颜色，亮点或暗点。在落料后的原板上进行检查，未发现此类缺陷，仅有极少数直径约 0．3 mm 的黑点缺陷。
对冲压后的亮点缺陷进行逐个放大观察，发现有两种不同的形貌，如图 2 所示。
从图 2( a) 可以看出，缺陷颜色与正常锌层不一致，但是差异性较小，有明显打磨后痕迹，且缺陷内部有粗糙度复制后形貌，说明缺陷部位较其他部位高，缺陷位于锌层之上，非外来异物导致。从图 2( b) 可以看出，缺陷颜色与正常锌层也不一致，但是差异性较大，缺陷位置更暗，缺陷平整，边缘整齐，内部无明显粗糙度复制后形貌，说明缺陷为冲压打磨后脱落导致。
2.表面显微组织与能谱分析
对 I 类亮点缺陷进行能谱分析，其结果如图 3所示。
从图 3 可以看出，缺陷位置含有较多的铝、铁、锌元素( 氧为表面打磨后轻微氧化导致，碳为污染元素) ，且铝铁元素含量比例接近 1．25，属于典型的锌渣缺陷。
对Ⅱ类亮点缺陷在电镜下放大观察并进行元素分析，其 SEM 形貌如图 4 所示，对应位置的元素种类见表 1。
从图 4 可以看出，Ⅱ类亮点缺陷包含两部分，一侧有打磨痕迹，说明缺陷部位高于正常部位，一侧呈现明显异物压入特征，缺陷底部有颗粒状异物残留，形貌不规则，无正常粗糙度复制形貌。
从表 1 可以看出，Ⅱ类亮点缺陷位置处含有较多的钙、硅、镁元素( 氧为冲压打磨后轻微氧化导致) ，说明缺陷为外来异物在打磨时破碎或掉落导致。
3.现场调查分析
为了进一步验证缺陷的产生原因，相同工况下，在产线出口取光整后的样板，然后进行冲压模拟试验，在未打磨情况下，对带钢表面的黑点缺陷在电镜下放大并进行元素成分分析，电镜下的 SEM 形貌如图 5 所示，对应位置的成分结果见表 2。
结合图 5 的 SEM 形貌和表 2 的化学成分可以看出，带钢表面的部分黑点成分为典型的 Fe－Al－Zn类锌渣，部分黑点除含有大量的锌、氧元素外，还含有较多的 Ca、Si、Mg 等杂质。
通过以上微观形貌和化学成分分析，可知冲压打磨后带钢表面的亮点缺陷是由锌灰锌渣和异物导致。
三、结论
通过大量的取样分析，确定了该缺陷的产生原因，制定了相应的控制措施，实施后使产品质量得到了明显提升。
(1)锌灰锌渣和灰尘是造成带钢表面冲压后出现亮点缺陷的主要原因，尤其是锌灰锌渣的控制极其重要。
(2)生产过程中，锌锅区域工艺参数的稳定控制极其重要，需要纳入到日常管理中。
(3)产线日常定修，需要做好带钢通道线的清洁生产工作，减少灰尘污染带钢。
作者：王保勇 鲁洋泽 张晓峰 王文斌 来源：河南冶金
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