
熱軋帶鋼表面質(zhì)量.ppt
90頁熱 軋 板 帶 質(zhì) 量 管 理 熱軋部 生產(chǎn)技術(shù)室主要內(nèi)容n熱軋帶鋼質(zhì)量概述n板坯質(zhì)量缺陷及危害n常見熱軋板帶產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷n熱軋帶鋼質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施n質(zhì)量管理的意義一 熱軋帶鋼質(zhì)量概述:n 熱軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量指標主要包括尺寸與形狀精度、表面質(zhì)量、力學(xué)性能三個方面隨著厚度自動控制系統(tǒng)、寬度自動控制系統(tǒng)和板形控制系統(tǒng)的實用化,尺寸與形狀精度日益提高;在力學(xué)性能方面,通過煉鋼的成分控制和熱軋控軋工藝的研究,其各項性能指標也已得到很大提高n 目前,困擾熱軋帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量進一步提高的問題之一是表面質(zhì)量問題,特別是隨著熱軋帶鋼產(chǎn)品直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件外表面,如轎車的外覆件等,對其表面質(zhì)量提出了更為苛刻的要求從目前熱軋帶鋼廠的情況看,熱軋鋼卷封鎖量有80 %以上是由于帶鋼表面質(zhì)量問題造成的其存在的主要問題有翹皮、輥壓痕、麻點、劃傷、氧化鐵皮等n 由此可見,提高熱軋鋼卷的表面質(zhì)量對提高熱軋帶鋼的市場競爭力有很重要的影響二 板坯質(zhì)量缺陷及危害1 板坯外部質(zhì)量缺陷(尺寸、公差、表面質(zhì)量等)。
2 板坯內(nèi)部質(zhì)量缺陷(成分、夾雜等)連鑄坯生產(chǎn)工藝流程: 鋼包→中間包→ 結(jié)晶器及振動裝置(結(jié)晶器 是無底的,澆鑄時才安裝)→ 電子攪拌器→ 二冷 區(qū)支導(dǎo)裝置→ 拉矯機→切割裝置→輥道→軋件鑄坯質(zhì)量主要由以下幾方面決定: 1)表面裂紋主要是由于結(jié)晶器內(nèi)鑄坯坯殼生長不均勻所致安裝電磁攪拌器以后,鑄坯的縱裂紋有明顯改善 2)表面冷隔這是水平連鑄坯特有的標記采用合理的拉坯制度可以減輕冷隔,安裝電磁攪拌器也能明顯改善鑄坯表面質(zhì)量 3)熱裂紋是與冷隔相平行的一種橫裂紋主要是由于凝固收縮應(yīng)力集中,使坯殼薄弱處開裂形成的為此應(yīng)適當增加反推,以補償收縮,可以避免橫裂紋的發(fā)生 4)重皮鋼液流入結(jié)晶器與鑄坯之間的間隙造成的有可能是由于分離環(huán)損耗嚴重,或者拉一停時間過長,坯殼收縮過大所致 5)鑄坯中心有明顯的琉松、縮孔和中心偏析,采用電磁攪拌技術(shù)可得到改善 中間包的澆鑄 冷區(qū)支導(dǎo)及拉矯 切割成軋件1 外 部 缺 陷(1)板坯尺寸不精確:易出現(xiàn)在澆鑄冷卻階段,直 接影響最終成品尺寸及外形。
(2)表面質(zhì)量不達標:易出現(xiàn)在二次冷卻區(qū)及板坯切割段 (例如:毛刺、裂紋、局部的熔化)影響板帶頭尾及 其邊部質(zhì)量(例如發(fā)生邊裂、爛尾、等現(xiàn)象) 縱向邊部毛刺:澆鑄槽連接不緊密或連接嘴管有問題板坯橫向毛邊:火焰切割時造成的 邊部及靠近邊部的隱藏型橫向裂紋:邊部過度的冷卻產(chǎn)生過大熱應(yīng)力造成的 隱藏的縱向裂紋:過高的澆鑄溫度和不規(guī)則、不穩(wěn)定的邊狀物引起的熱應(yīng)力過大縱向狹長裂紋:長度方向上冷卻水量不足容易產(chǎn)生此缺陷邊部厚度方向上裂紋 板坯切割處的金屬粘連:火焰切割時產(chǎn)生的 火焰切割處水珠狀熔化:在火焰切割時由于氧氣等氣體含量過高或火焰切割的速度太快所造成的2 板 坯 內(nèi) 部 質(zhì) 量 缺 陷(1)成分不足或過量:合金等元素含量不足或超標 會影響整個軋制工藝,最終產(chǎn)品性能達不到要 求(合金鋼中易出現(xiàn))2)氣體夾雜的混入:氣體或夾雜物的混入(澆鑄時容易 產(chǎn)生)極易造成板坯在軋制的過程中被軋破。
僅從板 坯外觀往往不易查出3)澆鑄不均勻:脫氧操作不恰當或鑄模、噴嘴等設(shè)備損壞板坯破壞:主要由于火焰切割溫度過低或冷卻不正確造成非金屬夾雜:在脫氧過程中,由于切割產(chǎn)生的熔化物流到鋼 的內(nèi)部產(chǎn)生夾雜所造成的 外 部 的 氣 孔:主要由于潮濕而使切割時的焊劑與 熔化物的流出所造成的 孔洞:主要由于鋼的脫氧不充分造成的三常見熱軋板帶產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷: 首先,要區(qū)分清楚軋制中的缺陷與偽缺陷:偽缺陷是在于正常表面差異大到足夠被系統(tǒng)檢測的目標,但它不是一個真正的表面缺陷如帶鋼表面的水滴或污垢,這兩個都不是表面缺陷 其次,屬于同一類的缺陷還可能有不同的視覺表現(xiàn) 熱軋缺陷n單一缺陷: 軋破、孔洞、劃傷、翹皮、M型缺陷、邊裂、壓入臟物、縱向裂縫、板坯邊部缺陷、粘結(jié)裂痕等n面缺陷: 重度氧化鐵皮、中度氧化鐵皮、紅鐵皮等 n周期性缺陷: 擦傷、輥印、頭部輥印、剝落等。
1 單一缺陷:軋 破n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:軋機等堅硬材料留下的突起或凹坑,間隔出現(xiàn)在有限區(qū)域,在鋼卷起始和末尾出現(xiàn)幾率大;有時以材料重疊形式出現(xiàn)n形態(tài)類似缺陷:翹皮孔 洞n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:完全穿透帶鋼的開口,常和其他缺陷一起出現(xiàn)(如軋破)n原因:材料在滾動過程中受拉力過大或存在裂縫n形態(tài)類似缺陷:無孔洞類缺陷劃 傷n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:沿滾動方向縱向線性缺陷;具有狹窄的、明確的、規(guī)則的邊界;常沿帶鋼寬度方向和整個長度方向分布n原因:粘輥,軋線上夾有金屬片n形態(tài)類似缺陷:翹皮,暗線,裂縫劃傷缺陷翹 皮n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:夾雜著非金屬物質(zhì)的不規(guī)則的重疊薄片;常沿帶鋼輥道方向伸長;可能開口(嚴重)或不開口(輕微)n原因:鑄造過程中非金屬物質(zhì)在表面出現(xiàn)n形態(tài)類似缺陷:劃傷,暗線,搭接一組翹皮累缺陷的比較M 型翹皮n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:M型翹皮n來源:板坯間摩擦,熱軋n原因:鑄造中的切割不完全,推式加熱爐的大型劃傷n形態(tài)類似缺陷:無M型缺陷邊 裂n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:在鋼卷邊部從表面到表面材料的不連續(xù)性;局限在局部或沿鋼卷全長分布n來源:軋鋼,板坯重加熱,熱軋工藝邊裂缺陷壓入臟物n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:由于壓入任何形狀的外部金屬或非金屬物質(zhì)形成的表面缺陷n原因:金屬或非金屬物質(zhì)生產(chǎn)時壓入帶鋼表面n形態(tài)類似的缺陷:翹皮、軋破壓入臟物圖片縱向裂縫n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:軋制方向上線型的縱向缺陷n原因:鑄造和軋制速度的不一致;冷卻n形態(tài)類似的缺陷:翹皮、臟物、劃傷縱向裂縫缺陷2 周期性缺陷:面缺陷n重度氧化鐵皮n中度氧化鐵皮n紅鐵皮(1)重度氧化鐵皮n分布在帶鋼的上下表面n形態(tài)特征:表現(xiàn)為在大塊表面上大面積的壓入氧化鐵皮,有點狀、條紋狀、面狀。
n典型原因:除鱗機沒有除盡軋件表面的全部氧化鐵皮重度氧化鐵皮圖片(2)中度氧化鐵皮:n點狀氧化鐵皮n壓入氧化鐵皮nM型n椒鹽型氧化鐵皮n小舟型氧化鐵皮點狀氧化鐵皮形態(tài)特征:點狀氧化鐵皮是隨機分布在整條帶鋼上的壓入次級氧化鐵皮,特征為暗色的斑點加上暗色的尾部原因:如精軋鏈中壓入二級鐵皮壓入氧化鐵皮形態(tài)特征:可能以小斑點、碎片狀區(qū)域和條紋來覆蓋一個范圍的表面,可能不規(guī)則的分布在整個帶鋼的長度和寬度范圍內(nèi),可能出現(xiàn)在帶鋼的上表面和下表面原因:如在精軋加工中軋輥磨損M型氧化鐵皮形態(tài)特征:壓入次級缺陷,形如M,分散分布在帶鋼表面,帶鋼兩面都可能受影響(下表面更為普遍)原因:在最后的軋機程序中滾輪磨損椒鹽型氧化鐵皮n形態(tài)特征:椒鹽狀,帶鋼兩面都能出現(xiàn)n原因:如精軋中的二級壓入氧化鐵皮小舟型氧化鐵皮n形態(tài)特征:由壓入帶鋼表面的微粒產(chǎn)生,這一類型包括輪廓形成小船形狀的小條紋型一級氧化鐵皮,缺陷不規(guī)則地分布在整個帶鋼長度和寬度范圍并出現(xiàn)在帶鋼的上下表面n原因:氧化鐵皮微粒壓入帶鋼表面紅鐵皮n形態(tài)特征:暗的和亮的條紋單獨的點或條紋狀圖案或大塊區(qū)域在帶鋼長度和寬度范圍內(nèi)不規(guī)則分布n原因:如帶鋼表面溫度不均n形態(tài)類似缺陷:翹皮,劃傷,暗條紋。
(3)周期性缺陷n擦傷n輥印n頭部輥印n剝落擦傷n擦傷的形態(tài)特征: 在帶鋼的上下表面表現(xiàn)為一些隆起,通常在鋼卷縱向間隔連續(xù)出現(xiàn)其形狀一般為卵形或圓形n原因: 由于一些軋輥輕微損壞或傾斜根據(jù)角度和方向的不同,這些印記可能會伴隨氧化鐵皮而被過度壓軋通過測量兩個缺陷間的距離可以確定造成缺陷的軋輥 輥 印形態(tài)特征:在帶鋼上下表面表現(xiàn)為印凹痕,通常在鋼卷縱向間隔連續(xù)出現(xiàn)原因:由于軋輥上的凸起點和粘附在軋輥上的材料引起,測量兩個缺陷間距離可以確定造成缺陷的軋輥頭部輥印n形態(tài)特征:一般為橫向低對比度的缺陷n原因:由于帶鋼和軋輥產(chǎn)生碰撞引起并在軋輥上留下缺口,由此在帶鋼上留下印記最后一道軋機的最后一個軋輥最易引發(fā)此種缺陷剝 落n剝落的形態(tài)特征: 表現(xiàn)為帶鋼上下表面的突起,其主要方向橫切于滾動方向,可包含連續(xù)的一個或多個缺陷n剝落產(chǎn)生的原因: 由于滾輪上脫落的大塊材料造成,測量兩缺陷間的距離可以確定引起缺陷的滾輪 四 熱軋帶鋼質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因及預(yù)防熱軋板帶的常見質(zhì)量問題可以分為兩大類: 第一類是外在質(zhì)量問題,指板帶幾何尺寸、外形和表面質(zhì)量方面的問題; 第二類是內(nèi)部質(zhì)量問題,指板帶的化學(xué)成分和組織性能方面的問題。
外在質(zhì)量問題絕大多數(shù)是由不合格板坯或生產(chǎn)工藝當中的某一環(huán)節(jié)操作不當所造成的一般來說 針對于表面質(zhì)量有問題的板坯要求我們在平時學(xué)習(xí)和實際生產(chǎn)中多發(fā)現(xiàn)、多總結(jié),便于及時查找與對比對于不合格的原料堅決查找并不予入爐同時還要熟悉生產(chǎn)工藝過程,以便分析如壓氧、劃傷等缺陷產(chǎn)生的原因而內(nèi)在的組織性能上的缺陷除與板坯來料有關(guān)以外還與加熱段的生產(chǎn)工藝有直接關(guān)系 無論是哪一類缺陷基本可以歸納為由以下兩方面所引起的: 1 板坯原料方面 2 工藝生產(chǎn)方面 1 板坯原料方面 無論是板坯表面質(zhì)量還是內(nèi)部組織存在質(zhì)量問題時都將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量尤其是當內(nèi)部組織存在問題時不容易檢查到因為對于連續(xù)化生產(chǎn)來說,絕大部分板坯都是直接熱裝入爐預(yù)防辦法:n 針對于表面質(zhì)量有問題的板坯來說要求我們在平時學(xué)習(xí)和實際生產(chǎn)中多發(fā)現(xiàn)、多總結(jié),便于及時查找與對比對于不合格的原料堅決查找并不予入爐n 針對于內(nèi)部組織有問題的板坯來說要我們加強學(xué)習(xí),除了利用現(xiàn)有儀器幫助識別外還要學(xué)會根據(jù)現(xiàn)象判斷缺陷類型2 工藝生產(chǎn)方面(1) 加 熱 爐 區(qū) 域 :過燒、過熱等缺陷。
2) 粗 軋 區(qū) 域: 壓氧、翹皮等缺陷3) 精 軋 區(qū) 域:壓氧、甩尾、邊裂、麻面等缺陷4) 卷 曲 區(qū) 域:塔形、粘鋼等缺陷(1)加熱爐區(qū)域易產(chǎn)生的缺陷: n 過熱、過燒、裂紋、氧化、脫碳、粘鋼等缺陷 產(chǎn)生過熱、過燒的主要原因有加熱溫度過高,加熱時間過長和氧化性氣氛過量等,為了防止過熱、過燒必須對加熱溫度和加熱時間加以嚴格限制,適當減少爐內(nèi)的過??諝饬咳缤\垥r爐子必須降溫n 粘鋼: 粘鋼是指加熱溫度過高或加熱時間過 長所引起鋼坯表面的熔化由于熔化的氧化鐵皮(熔點1300-1350℃)流入鋼坯之間的縫隙,在推鋼機的作用下,很容易造成粘鋼特別是鋼坯進入均熱段以后,溫度下降,氧化鐵凝固 防止其發(fā)生的主要方法是控制好加熱溫度、加熱時間和減少爐內(nèi)的過剩空氣n鋼的脫碳: 爐氣中氧化性氣體與鋼的表面上碳的作用,降低表面層含碳量的現(xiàn)象 脫碳過程的反應(yīng)如下: Fe3C+2H2=3Fe+CH4 2Fe3C+O2=6Fe+2CO Fe3C+CO2=3Fe+2CO Fe3C+H2O=3Fe+H2+CO 含碳量高的鋼最容易脫碳,如高碳鋼﹑工具鋼﹑彈簧鋼等。
脫碳的危害與防止:n 脫碳會降低鋼材的表面硬度例如:高速鋼脫碳會失去其紅硬性彈簧鋼脫碳會降低彈性和縮短使用壽命為了防止脫碳的發(fā)生,可采用專門的保護氣體,避免加熱溫度過高,保溫時間過長,在高溫區(qū)快速加熱,爐氣保持中性或還原性氣氛,避免空氣吸入爐內(nèi)鋼的氧化:n 當爐氣中充滿氧化性氣體(O2、CO2、H2O、SO2)時,鋼坯表面就將氧化而形成氧化鐵皮 防止方法是采用快速加熱的方法使高溫集中在加熱段,采用微正壓操作,減少冷空氣從出鋼口的吸入;在均熱段要采取減少空氣量,造成不完全燃燒,以獲得還原性或中性氣氛加熱段總體要求:n 為了防止以上加熱缺陷的產(chǎn)生,加熱溫度要考慮鋼種、原料及斷面尺寸大小等此外,還必須考慮軋制工藝的要求如,當軋制道次多,軋制溫降大時可適當提高加熱溫度;對于一些大規(guī)格鋼種,要適當提高加熱溫度(2)粗 軋 區(qū) 域:n 壓氧、翹皮等缺陷是在粗軋區(qū)域比較容易產(chǎn)生的 所謂壓氧是指板坯由于過熱、過燒等缺陷導(dǎo)致板坯表面氧化鐵皮除鱗不理想,軋輥壓入氧化鐵皮 典型的重度氧化鐵皮的壓入原因及防止措施: 加熱爐區(qū)造成的板坯過熱、過燒或粗軋區(qū)除鱗設(shè)備的損壞等都有可能造成壓氧缺陷。
為了防止此類缺陷,除要求粗軋區(qū)加強與加熱爐段的聯(lián)系外還要對設(shè)備包括除鱗機和軋輥表面做及時檢查 典型的邊部翹皮的缺陷翹皮的產(chǎn)生及預(yù)防: 一般當粗軋的出口除鱗不能投入使用時,只能通過入口(奇道次)除鱗,因帶鋼尾部有環(huán)狀裂縫存在和延伸不勻會產(chǎn)生翹皮 預(yù)防辦法:充分利用紅檢等設(shè)備來查明并控制環(huán)形翹頭和翹尾的影響(3)精 軋 區(qū) 域:n 壓氧、甩尾、邊裂、麻面、壓破等缺陷是在精軋區(qū)域比較容易出現(xiàn)的幾種缺陷 精軋段的壓氧不同于粗軋段,沒有粗軋區(qū)那么嚴重但可產(chǎn)生此缺陷的原因還是比較多的 氧化鐵皮的壓入原因及預(yù)防: 除鱗水使用不當以及機架間的側(cè)噴裝置出現(xiàn)問題都可能造成氧化鐵皮被壓入帶鋼中其次,當工作輥長時間使用后表面氧化膜脫落而壓入帶鋼中也會產(chǎn)生此缺陷 預(yù)防辦法:要和加熱段及時聯(lián)系讓他們適時調(diào)節(jié)爐溫和爐內(nèi)氣氛,如果壓氧嚴重就推中間坯還要適時改變除鱗策略并及時更換工作輥 邊部裂紋缺陷邊裂產(chǎn)生的原因及防止:n 邊裂的產(chǎn)生主要是由于連鑄坯質(zhì)量存在缺陷所造成的。
防止辦法:加強板坯的質(zhì)量檢驗,將檢驗信息及時反饋到精軋區(qū)域 爛尾缺陷的產(chǎn)生及防止:n 爛尾易產(chǎn)生于薄規(guī)格板帶軋制中,通常是由尾部溫降過大、溫度波動,坯形不好,浪形大等原因所造成的 預(yù)防措施:要求精軋在線軋制中監(jiān)控好精軋開軋、終軋溫度,及時反饋粗軋控制好彎輥、平輥輥縫,在線調(diào)整好浪形 同時還要求粗軋控制好節(jié)奏、中間坯溫,注意坯形 很多冷軋基料的爛尾,主要是由于頭尾溫差大所造成的進一步監(jiān)控好溫度,加強尾部的輥平衡和彎輥的預(yù)設(shè)判斷、在線控制、適當關(guān)小機架冷卻水是解決此問題有效的辦法 表面劃傷缺陷劃傷缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防: 精軋區(qū)域的劃傷大多數(shù)是由與帶鋼跑偏而與側(cè)導(dǎo)板等裝置接觸所產(chǎn)生的 為了減少該區(qū)域內(nèi)劃傷缺陷的產(chǎn)生,要求特別注意帶鋼的跑偏對于有鐮刀彎缺陷的板坯來說爭取及時進行修正(4) 卷 曲 區(qū) 域:n 卷曲區(qū)域比較容易產(chǎn)生的帶鋼質(zhì)量缺陷有塔形、劃傷、粘鋼等缺陷其中,塔形缺陷是比較常見的一種情況。
卷曲區(qū)塔形缺陷產(chǎn)生的原因n頭塔形:由強制糾偏引起即帶頭進入卷曲機時已偏離中心線,被側(cè)導(dǎo)板強制糾偏后,鋼帶重新回到中心線,頭部必然出現(xiàn)塔形n層間塔形:由于帶鋼上下、左右抖動引起即軋機與夾送輥間失張或張力波動大,側(cè)導(dǎo)板磨損使位置控制不準確或不到位,壓力控制超出極限范圍層間塔形常伴有松卷現(xiàn)象n尾塔形:由于鋼帶跑偏,側(cè)導(dǎo)板強制糾偏,形成弧形路徑,在軋制中鋼帶未回到中心線上,在鋼帶尾部失張后,側(cè)導(dǎo)板的糾偏作用消失控制卷曲區(qū)塔形的措施n頭部塔形:改進帶頭信號檢測功能,優(yōu)化卷曲帶載控制及側(cè)導(dǎo)板糾偏控制功能n尾塔形:采用帶強壓力的位置控制方式,并在尾部3m處,適當減少帶壓力的控制n層間塔形:控制側(cè)導(dǎo)板壓力,防止卷曲壓力超過側(cè)導(dǎo)板壓力由助卷輥粘鋼造成的鋼卷壓痕:n隨著軋制鋼材品種的不斷擴大,特別是高溫鋼、管線鋼、厚鋼板的不斷增多,助卷輥表面的“粘鋼”現(xiàn)象日益嚴重,導(dǎo)致熱軋非周期性壓痕卷越來越多n粘鋼的助卷輥表面,存在大小不同、數(shù)量一定的凸出物,正是這些凸出物,使與之接觸的帶鋼表面產(chǎn)生壓痕這些凸出物即粘在助卷輥輥面的帶鋼材料消除助卷輥粘鋼對策:n助卷輥表面材料適當提高含C量,既能提高助卷輥輥面硬度又能固定一部分Cr, 以進一步削弱Cr的親和力。
n設(shè)計新的助卷輥輥面堆焊材料, 開發(fā)新的助卷輥堆焊工藝在新的堆焊材料(焊絲)中大幅度降低含Cr量,為了確保其耐熱性能,加一定量的其他合金元素卷曲區(qū)劃傷缺陷:n 原因:主要是由DC PR拋光器磨損、層流或DC入口輥道有碎片,帶鋼對中不良等原因所造成的 對策:除了要求精軋控制好帶鋼浪形,確保不側(cè)彎 以外還要仔細檢查PR拋光器;加強紅檢觀測一但有劃傷,分析后及時聯(lián)系檢修PR拋光器使其正常投用使用,并切換DC 五 質(zhì)量管理的意義:n 質(zhì)量是企業(yè)的生命 ,再多的付出都是為了獲得良好的產(chǎn)品獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品有利于公司效益的提高和提高全體員工的生產(chǎn)積極性n 作為整個公司主要的生產(chǎn)單位我們有義務(wù)為公司效益和品牌的提升貢獻自己全部的力量。
