色差仪在硬态不锈钢色差缺陷管控中的应用

硬态不锈钢是具有不同级别表面硬度的高强度硬态不锈钢的简称,其产品具有高硬度、高强度以及高疲劳强度的特点,被广泛的应用于汽车、电子产品等领域。但其在生产的过程中,由于生产工艺等的不稳定,极易产生色差缺陷,影响差品的外观。本文介绍了硬态不锈钢色差缺陷产生原因及色差管控方法,感兴趣的朋友可以了解一下!

硬态不锈钢

硬态不锈钢色差缺陷产生原因:

从硬态不锈钢生产实践来看,色差缺陷产生的原因主要有:酸液或脏污残留、喷射润滑油膜不均、油膜破裂以及纸压印等。具体如下:

1.酸液或脏污残留影响

绝大部分硬态钢均需要经过至少两个轧程,由于中间退火的存在,带钢加工硬化消除,最终调质冷轧时轧制力较小,无法改善其原有表面状态。因而,前一轧程的表面状态直接制约了精轧轧程的带钢表面质量。如果酸退机组生产时带钢表面酸液分布不均或残留有其他表面脏污类缺陷,至精轧时基本上是无法消除的。

2.喷射润滑油膜不均影响

在轧机轧制时,经常存在沿带钢宽度方向上有规则间距的条状色差,通过现场的测量与分析,色差缺陷的间距与轧机本体内轧制油喷射导板的导油喷嘴间距相对应。此类色差缺陷的产生,主要是由于轧制中喷射压力设定不合理或喷射距离控制不当等,造成喷射导板上相连两组喷嘴的喷射覆盖宽度存在重叠现象,从而导致轧制中重叠部分与非重叠部分油膜厚度不均匀分布,轧制后出现规则间距的色差。

3.油膜破裂影响

有研究表明,轧制变形区中润滑油膜厚度与轧辊及带钢粗糙度有关。在轧制过程中,由于受重力及带钢震动等因素影响,下表面变形区油膜厚度相对上表面较薄,同时轧制过程中带钢中部温度高于边部,实际生产中,下表面中部此类色差缺陷发生概率明显高于其他部位,并且一旦产生此类色差,长度方向上随着轧制过程中轧辊粗糙度的衰减,此色差缺陷程度将逐步增大。

4.纸压印影响

在硬态不锈钢轧制中,为防止带钢卷取过程中层与层之间相对错动产生缺陷,需在带钢表面进行衬纸。根据实际生产的测量,衬纸厚度一般为20~50μm,若带钢衬纸过窄,卷取过程中,衬纸边部与带钢表面将发生挤压,导致带钢两侧无衬纸部位与中部有衬纸部位上残留的油膜厚度不一致,经脱脂后,产生边部色差缺陷。

5.其他因素影响

来料表面粗糙度不一致、工作辊表面粗糙度不均匀及工作辊辊型不良,在硬态钢生产过程中也会造成色差缺陷。


色差仪在硬态不锈钢色差缺陷管控中的应用:

色彩色差仪又称为光电反射光度计,这种仪器可以用光电测定的方法,迅速、准确、方便地测出各种试样被测位置的颜色,并且通过计算机直接换算成L*、a*、b*值,对颜色进行数值化表示,还能自动记忆和处理测定数值,得到两点间颜色的差别,以△Eab*表示。

色彩色差计目前种类很多,从结构原理上主要有两种类型:一种为直接刺激值测定法,一种为分光测定法。直接刺激值测定法,是利用人眼睛对颜色判断的三变数原理,即眼睛中三种感光细胞对色光的三刺激值决定了人对颜色的印象。分光测定法与刺激值测定法的区别是采用了更多光电传感器。一般有40个以上的传感器。这样,就可以把从试样反射的色光进行更精细的分光处理,对每个波长的光测出其反射率,对这些更精细的光信号进行数据记录和积分演算处理,得到三刺激值X、Y、Z。

直接刺激值测定法色差计开发比较早,具有结构简单、体积小、价格低的优点,多用于生产部门和品质检验部门,尤其在测定色差方面非常有用。目前国际上对硬态不锈钢色差通用的表示方法即为CIEL*a*b*表示。在L*a*b*模型中,每一种颜色都可以被任意一种Lab标尺感知并测量,在这种情况下,这些标尺也可以表示出标样同试样的色差,通常用△作为标识符。若△L为正,则表示试样比标样浅,相反,若△L为负,则表示试样比标样深;若△a为正,则表示试样比标样红(或少绿),若△a为负,则表示试样绿(或少红);若△b为正,则表示试样比标样黄(或少蓝),若△b为负,则表示试样蓝(或少黄)。通常L,a,b的差异还可以用一个单独的色差符号△E来表达,即为样品的总色差,但并不能体现样品色差的偏移方向,其中 ΔE 数值越大,代表色差越大,反之则越小。其数值可以通过下面的公式计算得来:△E=(△L2+△a2+△b2)1/2。

根据检测数据设定一定的容差范围,在进行品质控制时,测量的样品与标准颜色之间色差值在容差范围内即为合格品,超出则为不合格产品。通过使用L*a*b*色空间,使生产控制实现数据化。

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