常见冷轧板材缺陷分析及预防措施
来源:轧钢之家 | 作者:轧钢之家 | 发布时间: 2024-07-25 | 104 次浏览 | 分享到:

 1 粘结缺陷

产生原因

粘结缺陷产生的直接原因是退火过程中带钢边界原子发生相互渗透而焊合在一起。在带钢平整时,焊合部位突然被撕开,从而在带钢表面上出现了垂直于带钢轴向的弧形弯折。

影响因素

带钢表面清洁度过高或过低都不利于对粘结的控制,带钢表面粗糙度越大,越难于出现粘结;降低卷取张力,可减少退火高温状态下钢卷层与层之间边部原子相互渗透而造成的粘结;在轧制过程中,带钢延伸不均,沿带钢宽度方向的应力不能完全均布,轧后冷却不均也可能造成应力不均,即造成板形不良,这样在退火过程中,钢卷同一层的不同部位及层与层之间都存在不同的应力值,就会造成钢卷粘结等。

预防措施

优化轧机卷取机的卷取张力;优化成品机架工作辊粗糙度;优化轧制顺序,将容易产生粘结缺陷的超低碳品种安排在成品机架工作辊使用前期生产,以增大带钢表面粗糙度,从而达到控制粘结缺陷的目的;制定合理的退火工艺制度,可减少粘结缺陷产生;平整时采用适当的控制手段可挽救或减轻部分较轻的粘结,主要控制手段包括采用适当的开卷角度、较大的开卷速度、较大的平整延伸率等。

(信息来源:冷轧钢卷粘结缺陷产生原因及预防措施)

 

 2 表面局部破损

定义

冷轧板表面的块状缺陷和条状亮线属于同一种缺陷,即冷轧板表面局部破损,只是严重程度和密集程度有差别。破损的显著特点都是以裂纹形式存在。裂纹微细、干净,没有高温氧化现象,说明裂纹没有经过高温阶段,裂纹不可能是热轧板残留裂纹。若裂纹内和裂纹附近无夹杂物,且总体夹杂物较少,各类夹杂物均为0.5级,可排除夹杂物引起裂纹的可能。如果裂纹在冷轧最大变形区内,裂纹行走路线与冷轧变形流线吻合,裂纹附近存在晶体位错密集形成的亚裂纹线条。这就说明钢板表面的缺陷是冷轧裂纹。长度较大的裂纹存在变形痕迹,裂纹两侧的晶粒度完全不同,说明裂纹两侧的变形量不一样,裂纹形成后钢板仍旧继续变形,大部分裂纹会在前几道次形成。

冷轧变形主要依靠轧辊的压力,当轧辊压力派生出的剪切应力超过材料的剪切强度时,轧材内部就会产生裂纹、破损。轧辊的压力越大,轧材道次轧制力越大,派生出的剪切应力就越大。如果冷轧变形量超过了冷轧原料允许变形量,轧材内部也会产生裂纹或破损。

预防措施

为避免冷轧板表面出现块状和亮线缺陷等表面局部破损,冷轧生产首先应把道次最大轧制力减小,以避免产生过大的剪切力,导致轧材被破坏。当这一改进不能起到应有作用时,可考虑在轧制中间增加一次中间退火,以使轧材的塑性得以回复,避免发生表面局部破损。

(文献来源:冷轧板表面缺陷成因及预防措施——王宏霞)

 

 3 表面氧化皮缺陷

1)一次氧化铁皮缺陷

材质硬而脆,塑性较差,具有一定深度的一次氧化铁皮的压入,主要是由于板坯出炉后未被高压水除鳞箱清除干净,即轧前高压水除鳞未达到理想效果。有效控制一次氧化铁皮缺陷产生的方法是确保整个轧线的高压水水压正常、过滤网无阻塞、除鳞水喷嘴畅通、喷射角度正常、高压除鳞水水量充足和适宜的延迟喷射时间等。

2)二次氧化铁皮缺陷

精轧前除鳞不净导致二次氧化铁皮缺陷产生,其分布呈现长条、压入状,沿轧制方向带状分布。有效控制和预防高压水除鳞系统故障的产生、保证足够的水冷能力是避免二次氧铁皮产生的主要措施。

3)三次氧化铁皮缺陷

精轧过程中及随后的冷却过程中辊面氧化膜磨损造成热轧钢卷表面形成的三次氧化皮,可采用优化热轧润滑工艺,使用氧化抑制剂,做好辊面氧化膜保护及维护工作等来防止三次氧化铁皮的形成。精轧机工作辊辊面氧化膜的建立和维护是防止三次氧化铁皮缺陷产生的关键。

4)红色氧化铁皮缺陷

红色氧化铁皮缺陷主要是由于钢坯加热过程中表面氧化物与基体金属产生强烈啮合所致,大部分发生在高硅含量等特定的钢种上。降低Si含量可有效控制红色氧化铁皮的产生。

(文献来源:钢板表面氧化铁皮缺陷形貌及原因分析—陈连生)

 

 4 横纹缺陷

来料温度、板形、应力状态等都会造成边部横纹缺陷,冷轧退火后的带钢,在平整过程中产生边部横纹,严重影响带钢的表面质量。边部横纹产生的机理是由于带钢弯曲或者钢卷晃动等造成单边受力,发生屈服,产生滑移线所致。

通过采取前道工序松边轧制、平整张力工艺调整、适当增加轧制力或延伸率、提高生产速度等措施可以有效预防和减轻横纹缺陷的产生。(冷轧带钢边部横纹缺陷产生原因及预防措施——孙海利)

 

 5 表面锈斑黑斑

1)锈斑

造成锈斑的主要原因是酸洗后板面残酸是造成,也和乳化液防锈性不强、平整液防锈性不强有关。重点应改进盐酸酸洗工艺和没备;调整挤干辊的压力,保持挤干辊的表面状态,加强水冲洗的压力和温度以及喷嘴的均匀性;要严格执行酸洗工艺制度。建议油品生产厂的乳化油和平整液增加防锈性。

2)黑斑

轧机前后乳化液吹扫不净,卷入板内是造成成品黑斑的主要原因,要改进吹扫装置,保证把残留乳化液吹净,必要时增加一排吹扫喷嘴。要保证合理的退火工艺制度,防止因退火不良或局部烧嘴堵塞加热不均造成油的局部挥发不全形成积碳,退火前的松卷也很重要,对氨分解的监测也应加强。

  其他预防措施

  建议油品生产厂要提高乳化油的清洗性和润滑性,减少板面铁粉和黑带,对纸过滤器、磁过滤器要加强检查维护,保证过滤效果,必要时再增加一组磁过滤器。对冷轧厂来说,建议采用更耐磨的5Cr材质工作辊,改进板形控制精度,应恢复乳化液分段喷射功能,保证板带温度均匀。对原料也应提出更严格的要求:希望热轧带钢厂调整精轧机后水冷系统,保证带钢头中尾卷取温度一致,使氧化铁皮厚度和成分均匀一致,并适当提高卷取温度或降低C含量,降低原料硬度,以利于冷轧。如果旧乳化液换一半后,带钢表面仍生锈,建议彻底清洗油系统,全部更换成新的乳化液。(冷轧带钢表面缺陷诊断(1)——彭兴东)

 

 6 边鼓缺陷

定义

冷轧带钢边部约50mm处产生沿周向的鼓起缺陷,有手感,多见于单边,偶有双边,称之为边鼓。边鼓导致冷轧退火工序粘钢,并对终端用户的正常使用造成不利影响。

产生机理

边鼓主要是由于热轧钢卷的横向截面形状不规则,即局部产生高点,导致冷轧钢带在高点部位出现鼓起或条状凸起的缺陷。热轧钢卷的局部高点在宽度方向的位置基本一致,由于冷轧基板较厚的原因,在热轧卷取时不会凸现,但由于板形的遗传性在随后的冷轧中不能消除,造成冷轧钢带在长度方向上的延伸不均匀,高点部位延伸大于其他宽度上的延伸,从而导致板形缺陷而形成鼓边。

产生原因

钢带边鼓起源于热轧,要消除此缺陷就需要分析热轧钢带产生局部高点的影响因素。热轧承载(有载)辊缝形状直接决定热轧带材断面形状,而影响承载辊缝最明显的因素便是工作辊的不均匀磨损。支撑辊的使用周期比工作辊长,其不均匀磨损的影响也不容忽视。变形区中的不均匀摩擦条件(由于轧机沿宽度上氧化铁皮厚度的变化,或者因热轧润滑剂施加不当等而引起)可能导致热轧带材横断面形状发生突变,同时轧件硬度不均也会造成轧辊的不均匀磨损。热轧辊缝形状的影响因素应从轧件温度不均、氧化铁皮对轧辊磨损、轧辊不均匀冷却、轧制计划的编排等方面综合考虑。

预防措施

根据形成边鼓缺陷的原因,制定如下控制措施。

1)计划编排控制

冷轧基板的轧制编排遵循由薄到厚的原则(对应冷轧板的薄钢带和厚钢带),保障冷轧板生产轧辊处于最优状态,并为冷轧薄规格钢带提供最好的原料条件。

2)降低中间坯楔形

为降低中间坯楔形,以精轧成品钢带反馈的楔形为准调整粗轧中间坯。利用设备中修,恢复轧机设备精度,消除设备间隙,提高轧制稳定性和板形质量。

3)轧辊冷却水和除鳞水等治理

对轧辊冷却水系统彻底处理,更换部分堵塞严重的冷却水集管,疏通冷却水水嘴,矫正水嘴角度,并增加部分机架的轧辊冷却水水量;换辊时,检查喷嘴情况,确认喷嘴不存在喷流量过大、偏流或堵塞现象,保持流量正常喷射通畅;更换精轧除鳞水嘴,并对更换周期做严格规定。利用停机时间对辊道冷却系统进行严格检查确认,填写确认表单,排除喷水量不均,且保证冷却水不喷射到钢带上。

4)优化精轧辊型和工艺

对精轧工作辊辊型优化设计,增大工作辊凹度;根据精轧设备负荷情况,对冷轧基板的中间坯厚度进行优化,提高钢带精轧终轧温度,减少轧制中不均匀温降并增大轧辊挠度。(冷轧钢带边鼓缺陷产生原因与控制措施——吴玉红)