王煒 陳斌 李浩 錢健清 申斌

(1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司;2.安鋼集團冷軋指揮部;3.安徽工業(yè)大學(xué))

冷軋鋼板表面缺陷分類及分析*

王煒1陳斌1李浩2錢健清3申斌3

(1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司;2.安鋼集團冷軋指揮部;3.安徽工業(yè)大學(xué))

通過對冷軋鋼板常見表面缺陷進行分類，對其表面缺陷的形成原因進行分析，提出了基本的解決方法，對于提高冷軋板表面質(zhì)量具有一定的作用。

冷軋板 缺陷 分類 分析

0 引言

冷軋板最主要的質(zhì)量問題是表面缺陷，由于冷軋板的冶金生產(chǎn)過程長、規(guī)格薄，因此容易出現(xiàn)諸如線狀缺陷(國內(nèi)部分研究者也稱為條痕)、孔洞、疤/坑、夾雜、氧化鐵皮壓入、表面裂紋等表面質(zhì)量問題，嚴重影響板材外觀及其使用性能。表面缺陷一直是國內(nèi)外鋼廠感到棘手的質(zhì)量問題，被認為是常見的而又是難以消除的頑癥，因為有些缺陷無論是冶金過程還是演化過程都由多種因素綜合造成，其外貌特征也都極為相似。

下面就各種常見的冷軋板缺陷進行基本的分類和分析，同時提出相應(yīng)的解決方法，以供有關(guān)設(shè)計、生產(chǎn)管理人員參考。

1 冷軋板常見缺陷分類及產(chǎn)生原因

1.1 夾雜類表面缺陷

線狀缺陷是冷軋板最常見的表面夾雜缺陷之一，有亮色和暗色兩種，有的也叫做“亮線”和“黑線”，兩種缺陷往往交叉出現(xiàn)。目前，關(guān)于黑線的形成機理比較清楚，主要與連鑄工序有關(guān)，而亮線的成因比較復(fù)雜，目前還沒有統(tǒng)一的觀點。首先，缺陷在鋼板表面的分布規(guī)律不同則其形成機理亦不同。其次，用肉眼觀察時，容易將其與冷軋工序形成的酸洗劃傷和平整、剪切劃傷缺陷混淆。

孔洞是薄規(guī)格冷軋產(chǎn)品中常見的一種缺陷。帶鋼表面的孔洞，大部分冷軋軋制后才能形成孔洞，一小部分熱卷表面即已形成孔洞。一般情況下肉眼即可鑒別，較小時可通過孔洞儀進行檢測。煉鋼過程夾雜、翹皮、氣泡，熱軋嚴重異物壓入、挫傷及冷軋挫傷均可能形成孔洞。

在疤/坑缺陷中，一般可見異常組織，也有出現(xiàn)夾雜物的情況。酸洗時氧化鐵皮沒有清除干凈，在軋制時就會被壓入薄板坯形成缺陷。疤/坑缺陷出現(xiàn)在板卷軋制面之一的局部區(qū)域，有時1個板卷有1～2處肉眼可見的缺陷，嚴重時可達5～6處。缺陷區(qū)有密集的疤(金屬疤殼)和凹坑，呈疙瘩狀，已失去原有的金屬光澤。

1.2 機械損傷缺陷

劃痕是其中最典型的代表，實際上的劃痕或劃傷是冷軋鋼板常見的一種表面缺陷。劃痕的產(chǎn)生，是由于軋機組的輥道失修造成轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動和卷取機技術(shù)狀態(tài)不良或其它操作工藝不當(dāng)造成的。劃痕的存在，它起著缺口作用，變形時造成應(yīng)力集中，因而導(dǎo)致零件沖壓開裂。劃痕越深，缺口作用越明顯;劃痕越長，缺口作用的區(qū)域就越大;即使是很淺的劃痕.也可能成為零件沖壓開裂并迅速向金屬內(nèi)部滲透誘發(fā)裂紋的起始點;同時還可能成為零件疲勞斷裂的潛伏因素?？山?jīng)常對軋機的輥道進行檢查和維修、提高卷取技術(shù)、改善操作工藝減少劃痕的出現(xiàn)。

折疊是在鋼板表面局部相互折合的雙層金屬。外形呈現(xiàn)出“舌”狀、連續(xù)“山峰”狀、條狀等形態(tài)。折疊對鋼板表面質(zhì)量的影響取決于其凹痕的深度，與軋制鋼板的厚度有一定的關(guān)系，嚴重的造成整張鋼板改尺或改判。折疊可以分為軋制折疊和冶煉折疊。

壓痕是常見的機械損傷缺陷，它是帶鋼表面呈周期性凹狀印痕。常見產(chǎn)生原因有兩種:一是在軋機空轉(zhuǎn)時預(yù)壓力過小，造成工作輥與中間輥點接觸而使中間輥周長方向磨損，受損中間輥反過來造成新更換工作輥表面壓印而造成帶鋼表面壓痕。此外原因是中間輥掉肉造成工作輥表面壓印，即在帶鋼表面產(chǎn)生壓痕。波浪是鋼板沿長度方向呈現(xiàn)高低起伏的波浪形狀的彎曲，破壞了鋼板的平直性。單側(cè)波浪多出現(xiàn)在較厚的鋼板中，雙側(cè)、中間波浪多出現(xiàn)在較薄的鋼坯中。波浪產(chǎn)生原因可能是由于在軋制過程中，由于輥型不良(軋輥的初始凸度配置不合理、軋輥冷卻不良導(dǎo)致的輥凸度的異常、軋輥的不均勻磨損)出現(xiàn)的輥縫變化;兩側(cè)的壓下不穩(wěn)定造成輥縫的跳動;鋼坯的加熱溫度不均勻造成的長度方向的延伸不均勻;軋制不對中出現(xiàn)的軋制不穩(wěn)定等所致。

1.3 涂污類缺陷

斑跡是帶鋼表面出現(xiàn)點狀、條狀、片狀等形貌各異、顏色各異的缺陷，主要指除乳化液斑跡、銹斑、斑跡等已定名斑跡以外的其它斑跡。機組漏油間斷分布帶鋼表面，表現(xiàn)為近似橢圓形的油斑;各種溶液中的污物，無規(guī)律粘附在帶鋼表面，經(jīng)擠干輥或?qū)л伳雺汉蟪蔀闂l狀或帶狀的斑跡;帶鋼在溶液和漂洗烘干段停留時間過長或溶液殘留表面容易引起，擠干輥損傷是引起斑跡的主要原因。

鈍化斑點是由于局部鈍化液噴嘴堵塞、邊部噴嘴未吹干凈帶鋼邊部、下部噴嘴給定流量太小、擠干輥面破損、擠干輥中部磨損嚴重，鈍化液擠不干、噴嘴給定流量太小，造成溶液飛濺、鈍化液濃度超高、儲存槽或管道泄露，滴到帶鋼上、擠壓輥兩端壓力調(diào)整不均等所致。

1.4 厚度不均或不合類缺陷

帶鋼沿軋制方向厚度波動變化超出產(chǎn)品要求或軋制成品厚度與產(chǎn)品要求厚度不符。產(chǎn)生原因可能有以下幾種:熱軋原料本身厚度不均，材質(zhì)硬度不均;AGC系統(tǒng)沒有投入時，壓下及速度調(diào)節(jié)不及時;各機架張力波動范圍過大;測厚儀不準(zhǔn)等。

2 控制措施探討

2.1 優(yōu)化煉鋼、連鑄工藝參數(shù)

優(yōu)化結(jié)晶器保護渣，加強結(jié)晶器石英質(zhì)水口的質(zhì)量檢查和控制，降低二次冷卻水強度，使冷凝收縮應(yīng)力減少等;改善連鑄工序使其穩(wěn)定化澆鑄減少疤/坑缺陷的產(chǎn)生。

2.2 加強坯料及設(shè)備管理

嚴格坯料質(zhì)量檢查，缺陷清理，不合格的坯料不投產(chǎn);控制軋制的拋出速度，保持適當(dāng)?shù)南聣毫?，避免軋件下扣與機架輥、輥道撞擊，加強機前機后軋道的點檢，避免出現(xiàn)“死輥”等。

輕微小面積壓痕可對工作輥進行修磨(用砂石)，嚴重壓痕應(yīng)更換工作輥;軋機空轉(zhuǎn)時給一定軋制壓力或采用彎輥，以避免局部損傷軋輥，發(fā)現(xiàn)中間輥、支撐輥局部損傷，減輕軋輥表面壓痕深度，勤換工作輥，必要時及時更換中間輥或支撐輥。根據(jù)軋制規(guī)格變化及時進行軋輥凸度的調(diào)配;改善軋輥冷卻，確保熱凸度的穩(wěn)定;提高鋼坯加熱質(zhì)量，降低鋼板的變形不均。

2.3 及時清理軋后油污

避免機組漏油、提高各種溶液質(zhì)量、避免帶鋼非正常停機，擠干輥損傷應(yīng)及時更換可以有效的控制斑跡缺陷。每次檢修要把噴射管中的污垢清除、始終保持邊部噴嘴噴吹帶鋼邊部、擠干輥面保持平整光滑、保證噴嘴不堵塞，鈍化液噴灑均勻、鈍化液濃度保持恒定、保證管道與儲存槽不漏液、及時調(diào)整噴嘴流量，使其噴射均勻又不飛濺等。

2.4 降低熱軋原料厚度波動及優(yōu)化AGC系統(tǒng)

確保熱軋原料厚度精度，對嚴重超厚或超薄部分應(yīng)切除，軋制中發(fā)現(xiàn)原料厚度波動，應(yīng)及時降速，待調(diào)節(jié)好后再升速，當(dāng)厚度波動嚴重時，要停機，然后按實際厚度進行手動設(shè)定計算，再啟動設(shè)備進行軋制。AGC系統(tǒng)沒有投入使用時，隨速度的變化及時調(diào)節(jié)軋制力和張力，保證厚度精度正常;嚴格保證系統(tǒng)的張力穩(wěn)定;定期檢查測厚儀的精度，軋制時如發(fā)現(xiàn)異常狀況，及時檢查、核對成品實物厚度與測厚儀顯示的一致性，否則立即通知計控人員進行處理等。

3 結(jié)論

從以上分析可以得出以下結(jié)論:

1)冷軋鋼板的表面缺陷主要分三大類即夾雜類缺陷、機械損傷類缺陷和涂污類。

2)夾雜類缺陷主要由煉鋼、連鑄造成的，該類缺陷只有氧化鐵皮壓入和熱軋及酸洗工藝相關(guān)。

3)機械損傷類缺陷主要由熱軋，冷軋和鋼帶在運輸過程中造成的造成。

4)涂污類缺陷主要是冷軋最后一道軋制后的工藝造成的。

5)厚度不均或不合類缺陷主要是由熱軋原料厚度波動及AGC調(diào)整不到位造成的。

［1］彭其春，田俊，張學(xué)輝，等.冷軋板夾雜類表面缺陷研究的進展［J］.煉鋼，2009，25(1):73 －77.

［2］鐘聲.冷軋板表面缺陷綜述［J］.四川冶金，2007(3):25－29.

CLASSIFICATION AND ANALYSIS ON SURFACE DEFECTS OF COLD ROLLED SHEET

Wang Wei1Chen Bin1Li Hao2Qian Jianqing3Shen Bin3
(1.Maanshan Iron and Steel Co.，Ltd;2.Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd;3.Anhui University of Technology)

It analyzed the forming reasons on surface defects of cold rolled sheet through classifying these defects，put forward some measures which could improve its surface quality.

cold rolled sheet defect classification analysis

*聯(lián)系人:錢健清，教授，碩士生導(dǎo)師，安徽.馬鞍山(243000)，安徽工業(yè)大學(xué) 金屬材料與加工重點實驗室;

2011—4—10