隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展及客戶對高端產(chǎn)品的需求，鋼板表面質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，而且產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響下游最終產(chǎn)品的使用性能以及公司的形象。熱軋產(chǎn)品中表面缺陷是影響鋼板質(zhì)量的一個重要指標(biāo)因素，其表面缺陷主要包括表面線狀缺陷、疤狀缺陷、裂紋、邊裂等[1−2]。同時在國家標(biāo)準(zhǔn)中也有禁止出現(xiàn)此類缺陷的規(guī)定[3−4]，這些缺陷的出現(xiàn)，影響了產(chǎn)品質(zhì)量，還降低了鋼材產(chǎn)品的成材率，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失[5]。表面結(jié)疤作為熱軋帶鋼常見的一種缺陷，對其生產(chǎn)順行及下道工序產(chǎn)生較大影響。自4月份以來，熱軋帶鋼結(jié)疤缺陷發(fā)生率高達(dá)10%，造成大量鋼卷改判降級，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率與成材率。因此，為了詳細(xì)分析結(jié)疤缺陷產(chǎn)生的原因及解決方案，本文對工業(yè)生產(chǎn)的熱軋帶鋼結(jié)疤缺陷原因進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的控制措施以降低結(jié)疤缺陷發(fā)生率。

1.   形貌特征

1.1   宏觀形貌

通過表面檢測系統(tǒng)在線檢驗，發(fā)現(xiàn)在熱軋帶鋼頭部出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)疤缺陷，具體如圖1所示，主要集中在帶鋼表面頭部10~12 m左右，與帶鋼表面無連結(jié)，易于脫落，脫落后形成凹坑。

1.2   微觀形貌

首先從帶鋼典型結(jié)疤缺陷上取得樣品小樣，然后對所取樣進(jìn)行磨制后利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的硝酸酒精溶液對金相樣進(jìn)行侵蝕，用BX51M金相顯微鏡觀察其顯微組織，并通過掃描電鏡進(jìn)行成分分析，如圖2所示。橫截面可以發(fā)現(xiàn)結(jié)疤缺陷存在一定的組織脫碳現(xiàn)象，且缺陷處附著氧化鐵顆粒，同時在缺陷表層及截面未觀察到夾雜物。因此，推斷該缺陷在鑄坯加熱前已經(jīng)存在或者熱軋過程中異物掉落。

2.   結(jié)疤缺陷原因分析

2.1   熱軋軋制過程跟蹤

在跟蹤同批熱軋軋制工藝過程中，發(fā)現(xiàn)熱軋軋機機架間存在銹蝕，對機架上取得的銹蝕異物進(jìn)行成分檢測，檢測出含有較高的Ca、Mg元素，如圖3所示（σ為標(biāo)準(zhǔn)差），這與帶鋼缺陷檢測的成分明顯不一致，因此可以確定此類缺陷是鑄坯缺陷。

2.2   煉鋼工藝過程跟蹤

為了進(jìn)一步確認(rèn)結(jié)疤缺陷產(chǎn)生原因，對同批次未軋制鑄坯進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該批鑄坯存在火焰清理的痕跡，且在火焰清理部位未發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷，但火焰清理毛刺未清理干凈，邊部存在明顯的毛刺，如圖4所示，推斷此類缺陷的產(chǎn)生與火焰清理有關(guān)。

為了更近一步驗證結(jié)疤缺陷的產(chǎn)生與火焰清理未處理干凈的毛刺的關(guān)系，取一塊火焰未清理干凈的毛刺鑄坯，并在毛刺部位做標(biāo)記后，按照相同的軋制工藝進(jìn)行軋制。對軋制后帶鋼進(jìn)行跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記對應(yīng)處出現(xiàn)結(jié)疤缺陷，如圖5所示。因此得出結(jié)疤缺陷由鑄坯火焰清理未處理干凈的毛刺引起。

3.   結(jié)疤缺陷對冷軋工序的影響

隨著生產(chǎn)量的增加，前道工序缺陷對冷軋工序的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)節(jié)奏產(chǎn)生很大影響。

3.1   結(jié)疤缺陷對帶鋼斷帶的影響

由于熱軋原料存在結(jié)疤缺陷，缺陷與基體相連，在冷軋軋輥壓應(yīng)力作用下，缺陷與基體結(jié)合處形成裂紋。在軋輥剪切應(yīng)力和帶鋼張力的作用下，裂紋擴展，嚴(yán)重時導(dǎo)致斷帶，影響冷軋生產(chǎn)節(jié)奏。

3.2   結(jié)疤缺陷對冷軋軋輥的影響

熱軋原料結(jié)疤缺陷在冷軋工序?qū)⑦M(jìn)一步影響冷軋軋輥，進(jìn)而對冷軋其他產(chǎn)品產(chǎn)生連鎖效應(yīng)。熱軋原料在軋制過程中，由于結(jié)疤缺陷帶鋼表面出現(xiàn)明顯的凹凸，導(dǎo)致軋輥表面損傷，嚴(yán)重時軋輥表面表現(xiàn)為不規(guī)則的凹痕，同時降低軋輥壽命。

4.   控制措施

煉鋼廠針對火焰清理工進(jìn)行操作技能培訓(xùn)，提高火焰清理坯表面質(zhì)量，加強鑄坯火焰清理的檢查力度，同時熱軋加強火焰清理鑄坯的驗收，對不符合要求的火焰清理鑄坯進(jìn)行考核。

同時為了防止熱軋帶鋼結(jié)疤缺陷流入冷軋工序，依托熱軋儀表檢測儀，建立典型的結(jié)疤缺陷圖譜并進(jìn)行軟件維護(hù)，自動識別缺陷，及時把控結(jié)疤缺陷，并建立熱軋常見缺陷與判定標(biāo)準(zhǔn)。

5.   結(jié)束語

熱軋帶鋼結(jié)疤缺陷的產(chǎn)生與鑄坯火焰清理的毛刺有關(guān)，通過提高火焰清理質(zhì)量，結(jié)疤缺陷發(fā)生率顯著降低，由10%降低到0.2%。

文章來源——金屬世界