عيوب الجودة في المنتجات المدرفلة على البارد والتدابير التصحيحية (1)

الجودة الخارجية للمنتجات المدرفلة على البارد والمجلفنة

تُعد المتطلبات الصارمة المتعلقة بجودة السطح أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل من الألواح المدرفلة على البارد منتجات عالية الجودة. ويمكن القول إن الألواح المدرفلة على البارد تخضع لأعلى وأشد متطلبات جودة السطح صرامةً في قطاع الصناعات المعدنية بأكمله، لا سيما في حالة الشرائح الفولاذية العريضة والرقيقة، والمنتجات التي تتطلب خصائص محددة بدقة لعمليات التشكيل (الختم). وتُعد هذه المتطلبات ضرورية أيضاً للعمليات اللاحقة، مثل الطلاء، والتغطية، والتشكيل. فعلى سبيل المثال، نجحت شركة "باوستيل" (Baosteel) -بعد جولات متعددة من البحث والتطوير- في ابتكار ألواح من الفئتين O3 وO5، وذلك لتزويد شركات تصنيع السيارات بمنتجات مدرفلة على البارد تلبي معايير عالية جداً فيما يخص جودة السطح. وبشكل عام، تُصنف جودة سطح المنتجات المدرفلة على البارد إلى ثلاثة مستويات: جودة عادية، وجودة أعلى، وجودة متقدمة، وذلك بناءً على العيوب السطحية الموجودة؛ حيث يتم تحديد هذه المستويات بدقة وفقاً للمعايير ذات الصلة. يوضح الجدول التالي أنواع العيوب السطحية التي قد تظهر في المنتجات المدرفلة على البارد، إلى جانب العمليات والأسباب المحتملة لحدوثها. وبالطبع، قد لا تكون قائمة العيوب هذه شاملة، كما أن الأسباب والعمليات المذكورة قد لا تكون دقيقة تماماً؛ لذا ينبغي العمل على استكمالها وتحسينها تدريجياً في ضوء الممارسات الفعلية للإنتاج مستقبلاً.

العيوب السطحية لألواح وشرائط الصلب المدرفلة على البارد

عيوب السطح

• العيوب غير المسموح بها في الألواح والأشرطة الفولاذية

1. الفقاعات في صناعة الصلب: تتكون الفقاعات أثناء عملية صناعة الصلب، ولا تلتحم أجزاؤها خلال الدرفلة على الساخن؛ فتصبح مكشوفةً على السطح الخارجي بعد عمليات التخليل والدرفلة على البارد.

2. تحدث الشقوق في صناعة الصلب، والدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد، والعديد من عمليات المعالجة، نتيجة للإجهاد الحراري الناتج عن صناعة الصلب، أو تشوه الدرفلة، أو تركيز الإجهاد الناتج عن المعالجة.

3. الندوب أو النتوءات: أثناء عمليتي التخليل والدرفلة على البارد، قد لا تتم إزالة قشور الأكسيد بالكامل خلال مرحلة التخليل، مما يؤدي إلى انغراسها في السطح وتكوّن ندوب عليه أثناء عملية الدرفلة.

4. التصدع الناتج عن الشد، والدرفلة على البارد، والجلفنة، والتسوية؛ وهي أمور تنجم عن الشد المفرط، أو التقلبات الكبيرة في الشد، أو عدم استقرار الشد.

5. الشوائب في صناعة الصلب - أسباب صناعة الصلب

6. الطي (التداخل): أثناء عمليات الدرفلة على الساخن أو البارد، قد يتعرض المعدن -الذي يصبح لزجاً وقابلاً للتدفق- للانطواء، مما يؤدي إلى انغراسه داخل سطح الصفيحة المعدنية.

7. التطبق (Delamination) في عمليات صناعة الصلب، والدرفلة على الساخن، والدرفلة على البارد

8. ظهور طبقة سوداء أو حزام أسود: يحدث هذا بعد عملية التخليل، نتيجة لعدم كفاءة مرحلة التجفيف.

9. بقع المستحلب: أثناء الدرفلة على البارد وعملية الصقل، يتبقى المستحلب على سطح الشريط الفولاذي.

10. التمويج والطي، التخليل، وما إلى ذلك (يجب التحقق من ذلك)

11. ظهور نتوءات أو زوائد (Barbs or burrs) أثناء عملية القص: قد يعود ذلك إلى عدم حدة شفرة القص، أو وجود زاوية انحراف كبيرة بين شفرتي القص العلوية والسفلية، أو عدم دقة زاوية شفرة القص، وما إلى ذلك.

• العيوب التي يُسمح بوجودها، والتي تُصنَّف ضمن درجات متفاوتة لجودة السطح بناءً على مستويات حدتها.

1. تنشأ الندوب السطحية (Pockmarks) نتيجةً لالتصاق معدن المادة المشكّلة بسطح الأسطوانة التي تدور بسرعة عالية، وذلك أثناء عمليات الدرفلة على البارد، أو الصقل، أو التسوية بالدرفلة.

2. الخدوش، والعمليات المختلفة، وعمليات المناولة والرفع، وما إلى ذلك.

3. عمليات الكشط والمناولة والرفع

4. اللون الأزرق المؤكسد الناتج عن الدرفلة على البارد والصقل. ترتفع درجة حرارة المعدن الأساسي بسبب احتكاك الدرفلة، مما يؤدي إلى اكتسابه لوناً أزرق؛ وتعد حواف الشريط أكثر عرضة لظهور هذا العيب.

5. ظهور لون أصفر فاتح ناتج عن عملية التخليل، بسبب عدم التجفيف بعد التخليل.

6. عملية التشكيل بالدرفلة: الدرفلة على البارد، والتنعيم، والتسوية. أسباب استخدام الدرفلة.

7. عملية الكشط والمناولة والرفع

8. النُّقَر الناتجة عن الدرفلة على البارد: تتكون هذه النُّقَر بسبب وجود عيوب في درافيل التشغيل أو بسبب اقتلاع شوائب سطحية من سطح المادة الأساسية أثناء عملية الدرفلة.

• عيوب أخرى في جودة السطح

1. يحدث الالتصاق (Bonding) أثناء عملية التلدين (Annealing) نتيجة اختزال مسحوق الحديد المتبقي على سطح لفائف الصلب وتحوله إلى حديد، وذلك بفعل التسخين لفترة طويلة في جو يتكون بالكامل من الهيدروجين. وبالإضافة إلى ذلك، يرتبط حدوث الالتصاق أيضاً بشد اللف (Coiling tension) وسرعة التبريد.

2. تكون الكربون الأسود على السطح أثناء التلدين: في جو من الهيدروجين الخالص عند درجات حرارة عالية، يتحلل زيت الدرفلة المتبقي على سطح الفولاذ مكوناً كربوناً أسود يترسب على سطح لفائف الفولاذ.

3. الصدأ والتآكل أثناء تخزين ونقل لفائف الصلب: قد يحدث ذلك نتيجة رداءة جودة الزيت المضاد للصدأ، أو عدم وضع طبقة من هذا الزيت، أو استخدام كمية غير كافية منه، أو بسبب ارتفاع نسبة الرطوبة في بيئة التخزين.

4. نقص في عملية التخليل (أو التخليل غير الكافي)، مما يشير إلى بقاء قشور أكسيد الحديد دون إزالتها.

5. بعد عملية التخليل، تظهر خطوط دلفنة واضحة على سطح المادة الأساسية.