中厚板表面質(zhì)量缺陷研究

李興華

（唐鋼生產(chǎn)制造部 河北 唐山 063000）

1 引言

快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)加大了對中后鋼板的需求量，使得中后鋼板的生產(chǎn)占比在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)量中越來越高，日益增多的產(chǎn)品品種和應(yīng)用領(lǐng)域使得用于同時(shí)提高了對鋼板外觀及性能質(zhì)量的要求。若不能嚴(yán)格控制中厚板生產(chǎn)工藝，壓痕、劃傷、麻點(diǎn)等表面缺陷就不可避免，進(jìn)而對鋼板的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因?yàn)殇摪宓谋砻嫒毕葜苯佑绊懼a(chǎn)品的耐磨性、抗腐蝕性等產(chǎn)品性能及外觀，使得廠商與用戶對其關(guān)注度越來越高。

2 典型的中厚板表面缺陷及形成原因

在生產(chǎn)中厚板的過程中，所用鋼材的品種及生產(chǎn)工藝都會(huì)對鋼板的表面缺陷產(chǎn)生影響，因此說鋼材表面缺陷的產(chǎn)生具有多重因素。受軋鋼工序工藝影響容易形成如下幾種表面缺陷：

2.1 表面麻點(diǎn)

在鋼板表面缺陷中，麻點(diǎn)是較為常見的一種，主要是由于氧化鐵皮在生產(chǎn)和加熱過程中未被及時(shí)清除而被一并壓入鋼板表面，并在之后的運(yùn)輸?shù)冗^程中脫落，使得鋼板表面留有深淺及形狀、大小互不一致的坑點(diǎn)，造成鋼板表面的凹凸不平。其分布特點(diǎn)主要有周期性、局部以及連續(xù)成片幾種。這是從傳統(tǒng)意義上對鋼板表面麻點(diǎn)形成原因的理解。隨著中厚板應(yīng)用領(lǐng)域的不斷增多，用戶對中厚板質(zhì)量提出了更高的要求，不僅生產(chǎn)工藝所形成的麻點(diǎn)不被用戶所接受，因運(yùn)輸、使用或存儲(chǔ)而造成的表面麻點(diǎn)也越來越被用戶所關(guān)注。在用戶看來，只要是不論在任何階段，只要是因鋼板表面氧化鐵皮脫落所形成的表面凹凸不平都是鋼板麻點(diǎn)的表現(xiàn)。因此，鋼鐵企業(yè)要提升自身鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量，提高市場競爭力，就需要對產(chǎn)生于各個(gè)階段的麻點(diǎn)問題進(jìn)行有效解決。

2.2 邊部裂紋

在中厚板表面缺陷中較為常見的還有邊部裂紋問題。調(diào)查研究顯示，由于在軋制連鑄坯的過程中側(cè)翻棱部而造成折疊，最終導(dǎo)致鋼板邊部的縱向裂紋，當(dāng)前鋼板生產(chǎn)中有超過17.6%的鋼板裂紋都是由不當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝及成分設(shè)計(jì)所引發(fā)的。一旦出現(xiàn)鋼板邊部裂紋，就需要采用切邊的方式進(jìn)行處理，從而導(dǎo)致成本的增加和生產(chǎn)效率的降低。對于個(gè)別用戶來說，其在定制鋼板的同時(shí)對鋼板寬度進(jìn)行了明確要求，若對缺陷鋼板進(jìn)行切邊則無法滿足其定制需求，這就嚴(yán)重影響了鋼板的使用效率。

2.3 表面花斑

通常來講，鋼坯中都含有Ni、Si等微量元素，但超過0.2%Si元素含量會(huì)使得鋼坯經(jīng)高溫氧化而形成鐵橄欖石（2FeO·SiO2），從而增強(qiáng)鋼板表面氧化鐵皮的附著力，很難被有效去除。

3 提高中厚板表面質(zhì)量的工藝優(yōu)化措施

3.1 表面麻點(diǎn)的處理

通過制定標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，對不同鋼種及不同規(guī)格的坯料指定不同的加熱制度；通過對空氣與燃油的合理化配置對加熱爐溫度進(jìn)行有效控制，使得燃油得到更為充分的燃燒；處于加熱爐待溫狀態(tài)時(shí)，要通過對爐內(nèi)壓力及氣氛的有效控制對燒嘴火焰強(qiáng)度進(jìn)行合理控制；對于燒嘴及其火焰的噴燒狀況及位置進(jìn)行常規(guī)檢查，以降低火焰長時(shí)間燒蝕鋼坯的概率。還可以通過在鋼板表面噴涂抗氧化涂料減少鐵皮的氧化程度。此外， 對鋼板麻點(diǎn)進(jìn)行有效解決離不開除磷高壓水系統(tǒng)。為有效確保除磷效果，需要對高壓水噴嘴的傾斜度、出水量及壓力進(jìn)行合理設(shè)置。

3.2 邊部裂紋的處理

對于中厚板的邊部裂紋，可以對板坯的加熱工藝進(jìn)行優(yōu)化，使得板坯能夠均勻受熱，使得出爐板坯上下溫差得以有效降低，盡可能使得軋件上下變形抗力保持一致，以防止軋件邊部受到外力而發(fā)生不均勻變形。對展寬比及立輥壓下量進(jìn)行合理設(shè)置，通過調(diào)整橫軋展寬量確保鋼板邊部均勻延展。受道次壓下率不一致的影響，在軋制軋件時(shí)容易導(dǎo)致軋件表面的集中變形。對現(xiàn)有軋機(jī)配輥方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，對軋制變形區(qū)運(yùn)用輥徑配輥等方法進(jìn)行改善，從而實(shí)現(xiàn)對邊部不均勻變形情況的有效改善。對于軋制工藝中的二次開軋溫度區(qū)間進(jìn)行合理設(shè)置，根據(jù)研究顯示，過低的二次開軋溫度會(huì)降低金屬的延伸率，從而導(dǎo)致邊裂。

3.3 表面花斑的處理

溫度和軋輥是決定軋制工藝的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。過高的溫度設(shè)置對于軋制過程的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生影響，過長的中間坯待溫時(shí)間會(huì)極大地提高鋼板表面二次氧化的概率，進(jìn)而導(dǎo)致鋼板表面形成花斑。當(dāng)終軋溫度超過900℃時(shí)，氧化鐵皮無法很好地對氧原子擴(kuò)散形成阻礙，從而加快了鋼板氧化的速度，鋼板表面被Fe2O3層所覆蓋，進(jìn)而導(dǎo)致表面花斑的形成。因此，對軋制工藝的制定要以保障鋼板性能為前提，適度調(diào)低終軋溫度，從而達(dá)到降低形成花斑率的目的。在軋制過程中需要定期對軋輥進(jìn)行更換，以降低軋輥表面出現(xiàn)氧化膜掉肉、脫落、裂紋等缺陷的可能性，從而有效延長軋輥的使用期限。此外，若在軋制生產(chǎn)過程中未能對問題軋輥進(jìn)行及時(shí)更換，鋼板表面就會(huì)受到軋輥粗糙表面的影響而導(dǎo)致氧化不均，形成難以去除的氧化鐵皮，導(dǎo)致花斑的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

板材企業(yè)是否擁有較高的管理能力及先進(jìn)的工藝裝備可以通過鋼板表面質(zhì)量得以體現(xiàn)，這是一個(gè)企業(yè)產(chǎn)品形象的典型代表，客戶可以據(jù)此對板材企業(yè)作一定程度的了解。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐研究并探索了控制并提高板材質(zhì)量的方式方法，以便于板材企業(yè)在軋制過程中更好地控制板材質(zhì)量，從而促進(jìn)板材企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。

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