淺析熱軋鋼板的表面翹皮缺陷

張景維

摘要：伴隨鋼鐵加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，近幾年來(lái)熱軋板鋼板產(chǎn)品的品質(zhì)有較為顯著的提升，然而在最近幾年時(shí)間內(nèi)，熱軋鋼板的表面缺陷在我國(guó)的鋼廠里面依然不斷發(fā)生，特別是翹皮缺陷更為顯著，已經(jīng)發(fā)展成對(duì)熱軋鋼板合格率產(chǎn)生影響的重要因素之一。本文就熱軋鋼板的表面翹皮缺陷進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：熱軋鋼板；表面翹皮缺陷；控制

1 前言

熱軋鋼板產(chǎn)品大都以鋼卷狀態(tài)供給冷軋機(jī)作為原材料，并且同樣直接向使用人員與市場(chǎng)出售熱軋鋼卷與精整加工類(lèi)商品，在最近幾年時(shí)間內(nèi)又出現(xiàn)了通過(guò)酸洗的熱軋鋼卷當(dāng)作最終成品進(jìn)入到市場(chǎng)中對(duì)外出售。熱軋鋼板的關(guān)鍵鋼種是低碳鋼（涵蓋了超低碳鋼）等等。在之前的幾十年時(shí)間之中，熱軋鋼板產(chǎn)品的日益發(fā)展，加工技術(shù)不斷變革，進(jìn)而在一定程度上增強(qiáng)了產(chǎn)品的品質(zhì)。

2 翹皮缺陷特征分析

第1類(lèi)翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向布局，長(zhǎng)度在幾毫米至幾厘米范圍內(nèi)，寬度大約是1～5 mm，沿著鋼板長(zhǎng)度方向在1個(gè)又或是較多的相應(yīng)部位集聚發(fā)生，在沿著板寬方向發(fā)生的部位并不固定，所有的部位都有所發(fā)生，板寬中部位置相對(duì)較多，鋼板的上下表面都有一定的發(fā)生。

第2類(lèi)翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向展示為線簇狀間斷存在，長(zhǎng)度在幾毫米至幾厘米范圍內(nèi)，寬度大約是1 mm，大都發(fā)生在鋼板的尾部位置，在沿著板寬方向集聚發(fā)生在距離邊緣位置100 mm范疇之內(nèi)，大都出現(xiàn)在生產(chǎn)線操作一側(cè)，鋼板的上下表面都有一定的發(fā)生。

第3類(lèi)翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向以細(xì)線形狀布局，長(zhǎng)度大多在幾十至幾百毫米范圍內(nèi)，寬度大約是1～2 mm，沿著鋼板長(zhǎng)度發(fā)生的部位并不穩(wěn)定，在寬度方向大都發(fā)生在鋼板中間位置，上下表面都有一定的發(fā)生。

3 表面翹皮的形成機(jī)理

3.1 氧化鐵皮引起的翹皮缺陷

在軋制環(huán)節(jié)里面，首先需要對(duì)鋼坯表面實(shí)施除鱗，除鱗不全面又或是鑄坯表面存在缺陷，便會(huì)造成鑄坯表面又或是邊緣位置留有一定的高溫氧化鐵，在軋制環(huán)節(jié)會(huì)遭受軋輥碾壓而進(jìn)入到熱軋板的次表層之中，產(chǎn)生表面翹皮缺陷。因?yàn)檠趸F的壓人阻斷了近表層基體間的關(guān)聯(lián)，壓人位置處能夠見(jiàn)到相對(duì)規(guī)整的間隙，同時(shí)間隙尺寸偏大。并且，氧化鐵皮被壓人的一種狀況便是鋼坯近表面的內(nèi)部存在著氣泡，鄰近鑄坯表面中的氣泡在具體的軋制環(huán)節(jié)，沿著軋制的方向向外延伸，在鋼板的表面不斷逸出，造成熱軋板的表皮出現(xiàn)分層，在后期的軋制環(huán)節(jié)里面并未被壓合又或是被壓而離開(kāi)鋼基體，最后導(dǎo)致熱軋鋼板出現(xiàn)表面翹皮缺陷。

3.2 卷渣引起的翹皮缺陷

在翹皮的橫切面中檢測(cè)到了Mn、K、Si、Na以及Al等其它元素，其是因?yàn)榫碓斐傻木碓蠖际沁B鑄水口保護(hù)渣被氫氣包含卷入鋼液，在軋制環(huán)節(jié)導(dǎo)致鋼板的表皮發(fā)生分層，在鋼板的組織特征層面有所展示。經(jīng)過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察可知，鋼板正常組織有著顯著軋制取向的珠光體帶與鐵素體，缺陷位置珠光體與鐵素體的排列相對(duì)雜亂。出現(xiàn)卷渣的緣由大都是中間包水口吹氫量較大，拉速并不平穩(wěn)，造成結(jié)晶器的內(nèi)液面失去平穩(wěn)，并且浸人式的水口浸人相對(duì)較深，保護(hù)渣粘度偏高，流動(dòng)性較低同樣是產(chǎn)生卷渣的主要因素之一。

3.3 軋鋼加熱過(guò)程的氧化作用

若鋼坯表面存在裂紋又或是縫隙，鋼里面的Mn、Si以及C等元素便會(huì)與空氣里面的的O2發(fā)生反應(yīng)。若鑄坯存在皮下氣孔，便會(huì)在軋制環(huán)節(jié)將氣泡完全拉開(kāi)，高溫之間便會(huì)出現(xiàn)氧化作用，在缺陷位置處產(chǎn)生部分燒損。對(duì)于翹皮的橫切面實(shí)施掃描電鏡觀察之時(shí)，運(yùn)用能譜檢測(cè)到Mn、Si以及O等其它的元素，表明其出現(xiàn)了氧化作用；翹皮橫切面缺陷部位包含了大量的鐵素體，與正常位置處存在著顯著的脫碳現(xiàn)象。由以上分析能夠得知，因?yàn)殍T坯有著皮下氣孔與表面缺陷，造成軋制環(huán)節(jié)發(fā)生氧化，最后產(chǎn)生翹皮。

3.4 夾雜物引起的翹皮缺陷

此缺陷或許是因?yàn)槌蕳l狀布局的細(xì)微的夾雜物所造成的，因?yàn)閵A雜物相對(duì)較長(zhǎng)，表明在進(jìn)入到鋼液內(nèi)部的時(shí)候尺寸比較大，因此夾雜物或許源自于水口結(jié)瘤物，鋼中細(xì)微的夾雜物極易互相碰撞，痛死在浸入式的水口內(nèi)外表累積，在澆注環(huán)節(jié)，氧化物夾雜歸屬塑性偏差的夾雜，此夾雜在熱軋環(huán)節(jié)被軋碎為條狀，削弱了晶粒間的塑性與結(jié)合力，提升鋼的熱冷脆性，在軋制力的影響之下，此位置便會(huì)成為裂紋形成的源地，在軋制環(huán)節(jié)相互合并發(fā)展，最后導(dǎo)致翹皮缺陷。

4 翹皮缺陷的質(zhì)量檢驗(yàn)與判定處置

（1） 針對(duì)普通結(jié)構(gòu)鋼（例如：Q345B、Q235B等等），由于用途等級(jí)相對(duì)單一的鋼結(jié)構(gòu)，承載量相對(duì)較低，翹皮缺陷對(duì)于產(chǎn)品品質(zhì)所造成的影響較低，均能夠放行。然而若缺陷布局?jǐn)?shù)量相對(duì)偏多（超過(guò)100mm）同時(shí)缺陷相對(duì)嚴(yán)重，需要進(jìn)行降級(jí)處理。

（2） 針對(duì)汽車(chē)板、酸洗商品卷等對(duì)于表面品質(zhì)有著相對(duì)較高需求的鋼卷，僅僅只有細(xì)微的同時(shí)數(shù)目布局相對(duì)較少的、又或是部分一兩處中等程度的、又或是缺陷都布局于邊緣位置同時(shí)位于切邊范疇內(nèi)的能夠放行，超過(guò)上述規(guī)定的需要進(jìn)行降級(jí)處理。

（3） 針對(duì)制管類(lèi)用鋼，翹皮并非是對(duì)其正常運(yùn)用造成影響最為主要的缺陷，一般中等程度之下的缺陷、布局?jǐn)?shù)目相對(duì)偏少、又或是部分一兩處相對(duì)嚴(yán)重的狀況都能夠放行。超出上述規(guī)定的需要進(jìn)行降級(jí)處理。

5 表面翹皮缺陷的控制措施

表面翹皮缺陷的調(diào)控措施主要有以下幾種：（1）首先需要增強(qiáng)對(duì)于板坯的檢驗(yàn)、清潔，盡量的消除板坯的表面缺陷，尤其是邊角位置處的裂紋源，確保坯料的品質(zhì)；（2）運(yùn)用科學(xué)的加熱機(jī)制，以使得板坯的加熱溫度能夠相對(duì)均勻，在能源消耗允許的范圍之內(nèi)，盡可能的增加出爐的溫度；（3）在軋制傳遞環(huán)節(jié)，加入相應(yīng)的保溫方式，例如：保溫罩與卷取箱等等，并且合理提升軋制速率以盡可能的降低芯部和邊尾部之間的溫度差；（4）按照產(chǎn)品的寬度需求與坯料的具體寬度，能夠?qū)⒘⑤伒臏p寬量調(diào)控在較小值又或是較大值的范疇，在立輥軋制力允許的情況之下，較大的形變更加有助于降低表面翹皮缺陷出現(xiàn)的概率；（5）增強(qiáng)設(shè)施的日常檢修。

6 結(jié)語(yǔ)

軋制工藝也同樣是形成表面翹皮缺陷最為主要的因素之一，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)針對(duì)加工設(shè)施和鋼板觸碰位置，例如：側(cè)導(dǎo)板、熱軋板卷箱指針等設(shè)施的清潔檢修，有利于避免形成表面翹皮缺陷，減少該缺陷出現(xiàn)的概率。針對(duì)含銅量相對(duì)偏高的板坯鋼種軋制之時(shí)需要考慮科學(xué)高效的加熱工藝機(jī)制，特別是運(yùn)用含銅量相對(duì)偏高的板坯套改軋制其它牌號(hào)之時(shí)更加需要即時(shí)的對(duì)軋制工藝進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而減低翹皮缺陷出現(xiàn)的概率。

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