探析熱軋帶鋼翹皮缺陷的成因

摘?要：熱軋帶鋼的生產(chǎn)過程中，翹皮類缺陷是造成產(chǎn)品質(zhì)量問題的主要缺陷之一。翹皮類缺陷形成的原因多種多樣，發(fā)生率較高，且不易控制，嚴重影響了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。通過對 1580 mm 熱軋生產(chǎn)線發(fā)生的質(zhì)量問題的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)翹皮類缺陷總占比17.3%，其中 IF 鋼產(chǎn)生翹皮類缺陷的比例占總比例的44.7%，情況比較嚴重。為了降低翹皮缺陷的產(chǎn)生比例，我們結合1580 mm 熱軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)條件和缺陷的特征對翹皮類缺陷的成因進行探究分析，討論可能產(chǎn)生缺陷的幾種因素，為后續(xù)的生產(chǎn)和質(zhì)量分析提供參考。

關鍵詞：翹皮;減寬;溫降

一、 缺陷的影響因素及預防措施

產(chǎn)生翹皮缺陷的原因有很多，有可能是上游煉鋼和連珠工序造成的夾渣、皮下氣泡、坯子角裂等，也有可能是軋制過程中由于立輥表面粘鋼、側導板磨損出深溝或者卷箱穩(wěn)定器和層冷輥道粘鋼等因素對帶鋼造成了剮蹭而導致的。但不同原因造成的翹皮缺陷可以通過位置、形貌進行大致的判斷。

（一）連鑄工序的影響

1. 通過圖1（b）可以看出，缺陷處的能譜成分主要是 Ca、Mg、Na、Fe 的氧化物，這種缺陷主要產(chǎn)生于連鑄生產(chǎn)工序的夾渣，無法通過后續(xù)軋制工藝消除此類翹皮缺陷的產(chǎn)生。因此此類缺陷要從連鑄 工序進行控制，需要經(jīng)常檢查結晶器水口情況和連鑄保護渣的情況，防止因水口的損壞或保護渣質(zhì)量問題造成的卷渣。

2. 因連鑄工藝控制不當造成的鑄坯角裂也會導致板帶鋼翹皮缺陷的產(chǎn)生，這種邊角部裂紋在加熱爐內(nèi)加熱和保溫時，縫隙中殘留的空氣會與鋼坯中的 Si、Mn、Al 等易氧化元素發(fā)生氧化反應，因而在氧化鐵皮周圍出現(xiàn)二次氧化現(xiàn)象，產(chǎn)生氧化圓點，若溫度和保溫時間足夠長的話，在裂紋附近還會出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象。對于鑄坯的邊部裂紋可以通過局部修磨和切除來避免對表面質(zhì)量的影響。

（二）加熱爐工序的影響

有些鋼種在軋制時要求開軋溫度高，而且要均勻，這就需要提高加加熱爐的燒鋼溫度和延長加熱時間，如果操作不當，容易造成板坯在高溫區(qū)出現(xiàn)兩端彎曲，嚴重時可剮掉固定梁上面的滑塊，脫落滑塊的固定梁會劃傷后續(xù)板坯表面，造成成品翹皮缺陷。這種翹皮缺陷一般只發(fā)生在帶鋼表面，而且位置偏一側，可以和爐內(nèi)滑塊掉落位置對應。

（三）軋線設備的影響

通過圖 1（a）可以看出缺陷處的能譜成分主要是 O、Fe，主要是 Fe 的氧化產(chǎn)物，這種情況，缺陷主要是在熱軋的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，多發(fā)生在帶鋼的邊部。常見的對帶鋼邊部造成影響的設備主要有飛剪前側導板、卷箱前側導板、卷箱穩(wěn)定器、精軋入口側導板及立輥等。上述設備經(jīng)過長期的使用，會產(chǎn)生嚴重的磨損，若未及時打磨或更換可能會造成粘鋼、掛絲，導致帶鋼邊部產(chǎn)生翹皮缺陷。因此要經(jīng)常對上述設備進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時打磨或更換。

1. 熱軋過程中，立輥側壓量同樣對帶鋼邊部翹皮有嚴重影響。使用立輥進行調(diào)寬時，由于寬度調(diào)節(jié)量遠小于板坯寬度，因此變形不可能全部傳遞到板坯的中間位置，就會形成邊部偏厚的“狗骨頭” 形狀，粗軋中間坯邊部產(chǎn)生凸起，凸起部位在冷卻水的沖擊下溫度降低，進入低塑性區(qū)，在隨后的軋制時發(fā)生局部撕裂，表現(xiàn)為線性翹皮。調(diào)寬量較小或較大時缺陷發(fā)生率都比較低，主要原因是：調(diào)寬量較小時可以減少邊部凸起量;調(diào)寬量較大時，變形可進一步的傳遞到板坯的中間位置，也可以降低邊部凸起量;而調(diào)寬量在中間某一值時，缺陷發(fā)生率比較高。調(diào)寬量與翹皮缺陷之間整體趨勢呈正態(tài)分布。

因此，優(yōu)化立輥側壓量是解決翹皮問題的一個手段，應針對不同鋼種制作立輥道次壓下量與邊部缺陷等級曲線，優(yōu)化道次側壓量負荷分配，避開缺陷多發(fā)區(qū)。

2. 立輥兩側的對中度不一致也會因中心線偏差導致邊部翹皮質(zhì)量缺陷。傳統(tǒng)的立輥標定方法是通過立輥夾持標準寬度板坯來進行標定，但無法確定立輥兩側的對中度。為確定立輥的對中度，可以先使用機前側導板夾持糾正板坯歪斜后，將立輥打到一定開口度，分別測量兩側立輥輥面距離板坯邊部的最小距離，兩側測量值加上標準坯一半寬度作為標定值，可提高立輥對中精度。

（四）溫度制度的影響

提高軋制溫度雖然可以提高板坯塑性，降低軋制力，減少邊部翹皮的產(chǎn)生，但是過高的溫度會增加加熱爐的負擔，浪費燃料、增加燒損，還會影響帶鋼的機械性能;若加熱溫度過高或者保溫時間過長，還有可能會造成過熱、過燒等加熱缺陷，極大的影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此制訂合適的溫度制訂是提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要方法。

1. 板坯的加熱溫度要控制在一定的范圍內(nèi)，在保證邊部溫度的前提下不易過高，板坯的加熱時間也不宜過長，否則會使奧氏體晶粒粗大，導致帶鋼性能降低。

2. 選擇合理的軋制工藝來減少邊部的溫降?？梢酝ㄟ^減少粗軋冷卻水的道次、使用熱卷箱、增加保溫罩或者邊部加熱器等設備來進行控制。

二、 結語

文章通過對熱軋帶鋼翹皮缺陷的形貌、能譜成分和生產(chǎn)線的實際狀況進行分析，發(fā)現(xiàn)了鑄坯本身質(zhì)量、立輥減寬量、板坯加熱制度等因素在翹皮缺陷形成過程中的影響。并根據(jù)軋線實際情況提出了相應的預防和控制手段，為避免和減少翹皮缺陷積累經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]徐海衛(wèi)，于洋，李飛，等.IF 鋼熱軋薄板邊部翹皮缺陷的產(chǎn)生原因及機制[J].鋼鐵，2017，47（9）：53-56.

作者簡介：焦瑞濤，德龍鋼鐵有限公司。