三寶鋼鐵有限公司φ14 mm螺紋鋼HRB400E生產過程中，出現(xiàn)了多處折疊缺陷質量事故，文章介紹了通過化學成分、夾雜物和金相組織分析表面折疊缺陷的形成原因，針對鋼坯夾雜物來源，采取提高出鋼C含量和擋渣成功率、保證吹氬時間等措施，有效減少了鋼坯夾雜物，明顯改善了表面折疊缺陷，起到了減少質量廢品的作用。

螺紋鋼表面缺陷是指影響螺紋鋼表面完整性和光潔程度的表面質量缺陷，不僅影響外觀，而且容易引起應力集中，降低螺紋鋼力學性能和工藝性能(特別是疲勞強度和沖擊性能)，同時表面缺陷處還易于生銹，影響后續(xù)工序正常進行，增加生產成本[1-2]。螺紋鋼表面缺陷主要包括：氧化鐵皮、結疤、刮傷、麻點、表面裂紋、氣泡、折疊和表面夾雜等，其形成原因也有很多，總結起來有三種：鑄坯缺陷造成、軋制過程造成和外界原因，一般情況下缺陷由前兩者造成[3-4]。實踐證明，缺陷連續(xù)有規(guī)律且批量出現(xiàn)的一般是軋制原因；不連續(xù)或沒有規(guī)律一般是鑄坯原因。

三寶鋼鐵φ14 mm螺紋鋼HRB400E采用四切分控軋控冷工藝軋制，主要由棒線三廠生產，主要生產工藝流程為：鑄坯準備→加熱爐→粗軋→l#飛剪→中軋→2#飛剪→控冷→預精軋→精軋→冷床→冷剪→成品→打包入庫。在最近的φ14 mm螺紋鋼HRB400E生產過程中，發(fā)現(xiàn)較多類似于折疊的缺陷，為了防止質量事故再次發(fā)生，相關技術人員對該缺陷產生原因進行了跟蹤分析。

折疊缺陷現(xiàn)狀

棒材三廠技術人員在成品倉庫抽取φ14 mm螺紋鋼HRB400E缺陷樣品，如圖1所示。目測像毛刺一樣的折疊出現(xiàn)在螺紋鋼縱肋附近，長度約15~30 mm，寬度約1~3 mm，手感很薄且刺手，折疊處與鋼材表面有一定的斜角，帶有折疊缺陷的螺紋鋼分布斷斷續(xù)續(xù)，無通條性[5]，且主要集中在兩個爐次，并且其他爐號沒有此現(xiàn)象，同時檢查軋制生產線孔型對準度、導衛(wèi)板磨損情況、軋輥磨損情況等軋制設備均無異常情況，初步判斷折疊缺陷來自鋼坯本身帶有缺陷。

缺陷原因分析

斷定折疊缺陷來自鋼坯本身帶有缺陷之后，相關技術人員結合公司現(xiàn)場生產情況，對螺紋鋼缺陷處進行化學成分分析、金相分析和能譜分析，以便確定缺陷原因找出解決辦法。

化學成分分析

化學成分分析取樣部位為螺紋鋼折疊缺陷處，為保證科學性，選取3個實驗點，HRB400E化學成分如表1所示。由表1可見，五大元素含量和碳當量(Ceq)均符合GB/T 1499.2—2018。

夾雜物分析

通過對螺紋鋼缺陷樣橫向剖面進行截取、粗磨、精磨和拋光等處理之后，對鋼中夾雜物進行分析。橫向剖面邊緣和內部夾雜物分析結果分別如圖2和圖3所示。由圖可知：螺紋鋼外觀折疊缺陷邊緣順著外觀缺陷向基圓內延伸，有大量的超尺寸細條狀硅酸鹽夾雜，基圓上也有大量超尺寸硅酸鹽夾雜，有夾雜物漂浮帶。

顯微組織分析

通過對螺紋鋼缺陷樣橫向剖面進行截取、粗磨、精磨和拋光等處理之后，對鋼的顯微組織進行分析，分析結果如圖4所示。由圖4可知，顯微組織是正常的鐵素體加珠光體組織，沒有任何回火組織，晶粒度8.5級，符合國標要求，說明軋鋼冷卻過程控制比較好。

綜合分析

綜上可知，造成φ14 mm螺紋鋼HRB400E表面折疊缺陷主要原因是鋼坯夾雜物較多且尺寸大，在軋制過程中無法焊合，擴展暴露于鋼筋表面造成折疊缺陷。

措施與效果

綜合措施

現(xiàn)場技術人員對2個爐次的轉爐煉鋼和連鑄煉鋼生產工序進行追溯檢查，檢查出2個爐次操作不合理之處：①終點C含量分別為0.02%和0.03%，C含量太低，氧含量過高，鋼液中非金屬夾雜物較多；②出鋼過程擋渣失敗，下渣量相對過大，夾雜物數(shù)量有顯著增加；③吹氬時間分別為175和152 s，吹氬時間不足會導致鋼液夾雜物來不及上浮，在連鑄過程中滯留在鋼中，流轉到軋鋼工序。

針對煉鋼操作不合理之處，技術人員和操作人員通過相關措施，將出鋼C含量提高到0.05%~0.12%，擋渣成功率提高到95%以上，吹氬時間保證≥240 s，由此來減少夾雜物來源，杜絕大型夾雜物。

實施效果

采取措施后，棒材三廠φ14 mm螺紋鋼HRB400E折疊缺陷基本杜絕，煉鋼工序操作也有了明顯好轉。

結束語

(1)通過分析確定φ14 mm螺紋鋼HRB400E折疊缺陷來自鋼坯本身大型夾雜物，并且造成大型夾雜物的主要原因是出鋼C含量與擋渣成功率偏低以及吹氬時間不足。

(2)通過采取確保吹氬時間合格、提高出鋼C含量和擋渣成功率等有效措施，明顯減少了夾雜物來源，基本杜絕了棒材三廠φ14 mm螺紋鋼HRB400E折疊缺陷。

文章來源——金屬世界