TWI472646B - Rapid identification of defective sources of hot dip galvanized products - Google Patents

Description

熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法

本發明是有關於一種快速鑑別方法，特別是指一種熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法。

參閱圖1，一般熱浸鍍鋅產品於鋼廠之生產製程冗長，自上游煉鋼至產出成品之製造流程依序為：煉鋼製程11、熱軋製程12、酸洗/冷軋製程13、熱浸鍍鋅製程14，其中熱浸鍍鋅製程14又可再細分為：銲接141、清洗142、退火143、鍍鋅144、調質整平145、塗覆146，及盤捲147等作業。由於鍍鋅產線為一連續生產線，所以在銲接141作業時，需將入料前、後之鋼捲予以銲接，使產線進行連續生產作業。接著進入清洗142，利用鹼液刷洗以及電解清洗之方式，除去冷軋產品表面殘留之鐵粉或軋延油。之後在退火143時，則是在高溫退火爐內加熱至700℃以上之溫度，調整產品之機械性質。再進入鍍鋅144，於退火後之冷軋底材上鍍上一層鋅或鋅合金鍍層。於調質整平145時，使用軋輥將產品表面進行調質，以使產品具有較佳之表面外觀及平坦度，並調整產品粗糙度與機械性質。而於塗覆146時，則是在產品表面塗覆一層後處理皮膜(如耐指紋、 鉻酸、鈍化皮膜等)。最後進入盤捲147，依客戶需求進行檢驗及試驗，必要時提供切邊及塗油作業後，分切盤捲為成品鋼捲。

由上述流程可知，生產熱浸鍍鋅產品之製程極為複雜，當鍍鋅產品有缺陷發生時，極不易鑑別缺陷發生源為何段製程產生，以線狀鍍鋅缺陷為例，如圖2所示，部份線狀鍍鋅缺陷之外觀極為相似，當產線上的人員僅以經驗判斷缺陷來源時，易發生誤判而延緩改善時機，造成產品大量剔退。

因此，本發明之目的，即在提供一種將分析流程系統化，使人員能於最短時間內判斷缺陷來源，加以因應改善的熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法。

於是，本發明熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，所述熱浸鍍鋅產品之製程包括一煉鋼製程、一熱軋製程、一冷軋製程，及一熱浸鍍鋅製程，其中，該熱浸鍍鋅製程包括下列作業：一銲接作業、一清洗作業、一退火作業、一鍍鋅作業、一調質整平作業及一盤捲作業；該快速鑑別方法包含一備置步驟、一鍍鋅鑑別步驟、一退火鑑別步驟，以及一銲接鑑別步驟。

在該備置步驟中，切取一缺陷試片，該缺陷試片具有一底材及一覆置於該底材表面的含鋅層。

在該鍍鋅鑑別步驟中，以酸洗去除該含鋅層，若酸洗後，該底材與該含鋅層表面有對應之缺陷，鑑別所 述缺陷為鍍鋅前產生，否則鑑別所述缺陷為鍍鋅後產生。

在該退火鑑別步驟中，針對經鑑別所述缺陷為鍍鋅前產生之已經酸洗後的該缺陷試片進行金相分析，若晶粒度大小與正常處不同，鑑別所述缺陷為退火前產生，否則鑑別所述缺陷為退火後產生。

在該銲接鑑別步驟中，經鑑別所述缺陷為退火前產生之該缺陷試片，再觀察所述缺陷是否存在貫穿銲道，若有貫穿銲道，鑑別缺陷為所述鍍鋅製程產生，若未存在貫穿銲道，則鑑別缺陷為所述銲接製程前產生。

本發明之功效在於針對熱浸鍍鋅產品的各製程逐一實施鑑別判斷，使產線上的人員能於最短時間內判斷缺陷來源，加以因應改善，避免因人員經驗不足而致誤判缺陷來源造成延緩改善時機之情形，進而能降低產品剔退率。

21‧‧‧煉鋼製程

22‧‧‧熱軋製程

23‧‧‧酸洗/冷軋製程

24‧‧‧鍍鋅製程

241‧‧‧銲接作業

242‧‧‧清洗作業

243‧‧‧退火作業

244‧‧‧鍍鋅作業

245‧‧‧調質整平作業

246‧‧‧塗覆作業

247‧‧‧盤捲作業

31‧‧‧備置步驟

32‧‧‧鍍鋅鑑別步驟

33‧‧‧退火鑑別步驟

34‧‧‧銲接鑑別步驟

35‧‧‧塗覆鑑別步驟

36‧‧‧鍍鋅前製程鑑別步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一般熱浸鍍鋅產品之生產製程示意圖；圖2是一示意圖，說明不同的線狀鍍鋅缺陷態樣；圖3是一示意圖，說明本發明熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法一較佳實施例；圖4是一示意圖，輔助說明圖3；圖5是一金相圖，說明該較佳實施例之晶粒度觀察結果，顯示退火前造成之刮痕(晶粒較小處)； 圖6是一金相圖，說明氧化銹皮缺陷態樣；及圖7是一金相圖，說明氧化銹皮伴隨夾渣顆粒的態樣。

參閱圖3，所述熱浸鍍鋅產品之製程依序包括一煉鋼製程21、一熱軋製程22、一酸洗/冷軋製程23，及一鍍鋅製程24。其中，該鍍鋅製程24包括一銲接作業241、一清洗作業242、一退火作業243、一鍍鋅作業244、一調質整平作業245、一塗覆作業246，及一盤捲作業247。特別說明的是當所述熱浸鍍鋅產品不需要塗覆一層後處理皮膜時，可省略該塗覆作業246。

參閱圖3、4，本發明熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法包含一備置步驟31、一鍍鋅鑑別步驟32、一退火鑑別步驟33，以及一銲接鑑別步驟34。特別說明的是，當該熱浸鍍鋅製程包括有塗覆作業26時，該快速鑑別方法還對應地包含一塗覆鑑別步驟35。

首先，在該備置步驟31中，於塗覆作業26切取一缺陷試片，該缺陷試片具有一底材及一覆置於該底材表面的含鋅層，該含鋅層可為鋅層或鋅合金鍍層。在本實施例中，該含鋅層為鋅層。特別說明的是，在本實施例中，所述缺陷是以線痕做說明。另外，若該熱浸鍍鋅製程未包括塗覆作業26時，在該備置步驟31中，則是於鍍鋅作業244切取該缺陷試片。

接著進行塗覆鑑別步驟35，使用硫酸銅溶液塗抹該缺陷試片之含鋅層，藉由硫酸銅與該含鋅層之化學反 應，分辨缺陷為塗覆前或塗覆後造成。若缺陷處經反應後轉變為黑色，即表示硫酸銅與該含鋅層有產生反應(Zn+CuSO₄ →ZnSO₄ +Cu)，銅沉積產生黑化現象，此時可研判缺陷因塗膜已損傷，確認來源為塗覆後造成；若缺陷處未變色，即表示硫酸銅與該含鋅層未產生反應，缺陷來源為塗覆前造成。

鑑別缺陷來源為塗覆前造成，進行該鍍鋅鑑別步驟32，利用鹽酸溶液進行酸洗以去除該含鋅層，若酸洗後，該底材與該含鋅層表面有對應之缺陷，鑑別所述缺陷為鍍鋅前產生，否則鑑別所述缺陷為鍍鋅後產生。

鑑別所述缺陷為鍍鋅前產生，進行該退火鑑別步驟33，對該缺陷試片進行金相分析，比較缺陷處與正常處之晶粒度差異，如圖5所示，若晶粒度大小與正常處不同，則顯示缺陷處於退火前有應力集中，其成核處較多，所以成核晶粒較正常區為細小，鑑別所述缺陷為退火前產生；若缺陷處之晶粒度與正常處相同，則鑑別所述缺陷為退火後造成。

鑑別所述缺陷為退火前產生時，進行該銲接鑑別步驟34，由於熱浸鍍鋅為一連續產線，鋼捲與鋼捲間皆以銲接方式生產，觀察缺陷有無貫穿銲道，為判斷缺陷是否為當線造成之良好方式。若缺陷存在有貫穿銲道，則可確定為鍍鋅作業244所造成；若無貫穿銲道，則缺陷為銲接製程前產生。

此外，該快速鑑別方法還包含一鍍鋅前製程鑑 別步驟36，若在銲接鑑別步驟34中鑑別缺陷為銲接製程前產生，則進行該鍍鋅前製程鑑別步驟36，在此步驟中，觀察缺陷處之表面或截面金相，觀察是否有氧化銹皮缺陷，若金相分析結果如圖6所示僅具有氧化銹皮者，鑑別缺陷為實施於該熱軋製程造成；若金相分析結果如圖7所示若具有氧化銹皮伴隨內氧化顆粒或為夾渣顆粒者，則鑑別缺陷為為煉鋼製程產生。

綜上所述，本發明熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，針對熱浸鍍鋅產品的各製程逐一實施鑑別判斷，使產線上的人員能於最短時間內判斷缺陷來源，加以因應改善，避免因人員經驗不足而致誤判缺陷來源造成延緩改善時機之情形，進而能降低產品剔退率，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

21‧‧‧煉鋼製程

22‧‧‧熱軋製程

23‧‧‧酸洗/冷軋製程

24‧‧‧鍍鋅製程

241‧‧‧銲接作業

242‧‧‧清洗作業

243‧‧‧退火作業

244‧‧‧鍍鋅作業

245‧‧‧調質整平作業

246‧‧‧塗覆作業

247‧‧‧盤捲作業

31‧‧‧備置步驟

32‧‧‧鍍鋅鑑別步驟

33‧‧‧退火鑑別步驟

34‧‧‧銲接鑑別步驟

35‧‧‧塗覆鑑別步驟

36‧‧‧鍍鋅前製程鑑別步驟

Claims (6)

1. 一種熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，所述熱浸鍍鋅產品之製程包括一煉鋼製程、一熱軋製程、一冷軋製程，及一熱浸鍍鋅製程，其中，該熱浸鍍鋅製程包括下列作業：一銲接作業、一清洗作業、一退火作業、一鍍鋅作業、一調質整平作業及一盤捲作業；該快速鑑別方法包含：一備置步驟，切取一缺陷試片，該缺陷試片具有一底材及一覆置於該底材表面的含鋅層；一鍍鋅鑑別步驟，以酸洗去除該含鋅層，若酸洗後，該底材與該含鋅層表面有對應之缺陷，鑑別所述缺陷為鍍鋅前產生，否則鑑別所述缺陷為鍍鋅後產生；一退火鑑別步驟，針對經鑑別所述缺陷為鍍鋅前產生之已經酸洗後的該缺陷試片進行金相分析，若晶粒度大小與正常處不同，鑑別所述缺陷為退火前產生，否則鑑別所述缺陷為退火後產生；及一銲接鑑別步驟，經鑑別所述缺陷為退火前產生之該缺陷試片，再觀察所述缺陷是否存在貫穿銲道，若有貫穿銲道，鑑別所述缺陷為該鍍鋅作業產生，若未存在貫穿銲道，則鑑別所述缺陷為該銲接製程前產生。
2. 如請求項1所述熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，其中，該熱浸鍍鋅製程還包括一位於該調質整平作業與該盤捲作業間之塗覆作業，該快速鑑別方法還包含一塗覆鑑別步驟，在此步驟中，使用一硫酸銅溶液塗抹 該含鋅層，若所述缺陷處變黑，鑑別所述缺陷為塗覆後產生，若所述缺陷處未變色，則為塗覆前產生。
3. 如請求項1或2所述熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，其中，該快速鑑別方法還包含一鍍鋅前製程鑑別步驟，經鑑別所述缺陷為銲接前產生時，再進行該鍍鋅前製程鑑別步驟，在此步驟中，觀察所述缺陷處之表面或截面金相，若僅有氧化銹皮，鑑別所述缺陷為實施於該熱軋製程造成，若有氧化銹皮伴隨內氧化顆粒或為夾渣顆粒，則鑑別所述缺陷為煉鋼製程產生。
4. 如請求項3所述熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，其中，在該鍍鋅鑑別步驟中，是使用鹽酸溶液進行酸洗。
5. 如請求項4所述熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，其中，該含鋅層為鋅層或鋅合金鍍層。
6. 如請求項5所述熱浸鍍鋅產品缺陷來源之快速鑑別方法，所述缺陷為線痕。