不锈钢带表层出现"炉灰"缺陷的主要原因及形成机理如下:
一、核心成因分析
硼元素过量析出
当304不锈钢基体中硼元素质量分数超过0.0015%时,在光亮退火过程中会与保护气氛中的氮原子结合,生成氮化硼白色微粒析出。
光亮退火工艺影响
退火炉内锌蒸气凝结形成的粉末状锌灰(主要成分为ZnO)附着在带钢表面,经沉没辊碾压后形成线性压痕缺陷。
保护气氛控制不当
炉鼻子区域(退火炉与锌锅连接处)锌液面浮渣或内壁凝结的固态锌渣脱落,随带钢进入锌锅形成夹杂。
二、缺陷特征表现
微观形态
扫描电镜观察显示为白色微颗粒聚集,能谱检测证实含硼、氮元素。
不可逆性
该缺陷通过常规清洁无法去除,仅能通过原料成分优化从源头控制。
三、生产工艺优化方向
成分控制
将硼元素含量严格限制在≤0.0015%,可显著降低氮化硼析出风险。
设备改进
优化退火炉密封性,减少锌蒸气凝结;增设炉鼻子区域浮渣清理装置。
参数调整
精确控制保护气氛纯度及流量,避免活性氮原子过量残留。
该缺陷直接影响产品外观等级,但对机械性能无明显损害,通常可降级用于非外观敏感领域。