摘?要:熱軋帶鋼的生產(chǎn)過程中,翹皮類缺陷是造成產(chǎn)品質(zhì)量問題的主要缺陷之一。翹皮類缺陷形成的原因多種多樣,發(fā)生率較高,且不易控制,嚴重影響了產(chǎn)品的表面質(zhì)量。通過對 1580 mm 熱軋生產(chǎn)線發(fā)生的質(zhì)量問題的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)翹皮類缺陷總占比17.3%,其中 IF 鋼產(chǎn)生翹皮類缺陷的比例占總比例的44.7%,情況比較嚴重。為了降低翹皮缺陷的產(chǎn)生比例,我們結(jié)合1580 mm 熱軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)條件和缺陷的特征對翹皮類缺陷的成因進行探究分析,討論可能產(chǎn)生缺陷的幾種因素,為后續(xù)的生產(chǎn)和質(zhì)量分析提供參考。
關(guān)鍵詞:翹皮;減寬;溫降
一、 缺陷的影響因素及預(yù)防措施
產(chǎn)生翹皮缺陷的原因有很多,有可能是上游煉鋼和連珠工序造成的夾渣、皮下氣泡、坯子角裂等,也有可能是軋制過程中由于立輥表面粘鋼、側(cè)導(dǎo)板磨損出深溝或者卷箱穩(wěn)定器和層冷輥道粘鋼等因素對帶鋼造成了剮蹭而導(dǎo)致的。但不同原因造成的翹皮缺陷可以通過位置、形貌進行大致的判斷。
(一)連鑄工序的影響
1. 通過圖1(b)可以看出,缺陷處的能譜成分主要是 Ca、Mg、Na、Fe 的氧化物,這種缺陷主要產(chǎn)生于連鑄生產(chǎn)工序的夾渣,無法通過后續(xù)軋制工藝消除此類翹皮缺陷的產(chǎn)生。因此此類缺陷要從連鑄 工序進行控制,需要經(jīng)常檢查結(jié)晶器水口情況和連鑄保護渣的情況,防止因水口的損壞或保護渣質(zhì)量問題造成的卷渣。
2. 因連鑄工藝控制不當(dāng)造成的鑄坯角裂也會導(dǎo)致板帶鋼翹皮缺陷的產(chǎn)生,這種邊角部裂紋在加熱爐內(nèi)加熱和保溫時,縫隙中殘留的空氣會與鋼坯中的 Si、Mn、Al 等易氧化元素發(fā)生氧化反應(yīng),因而在氧化鐵皮周圍出現(xiàn)二次氧化現(xiàn)象,產(chǎn)生氧化圓點,若溫度和保溫時間足夠長的話,在裂紋附近還會出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象。對于鑄坯的邊部裂紋可以通過局部修磨和切除來避免對表面質(zhì)量的影響。
(二)加熱爐工序的影響
有些鋼種在軋制時要求開軋溫度高,而且要均勻,這就需要提高加加熱爐的燒鋼溫度和延長加熱時間,如果操作不當(dāng),容易造成板坯在高溫區(qū)出現(xiàn)兩端彎曲,嚴重時可剮掉固定梁上面的滑塊,脫落滑塊的固定梁會劃傷后續(xù)板坯表面,造成成品翹皮缺陷。這種翹皮缺陷一般只發(fā)生在帶鋼表面,而且位置偏一側(cè),可以和爐內(nèi)滑塊掉落位置對應(yīng)。
(三)軋線設(shè)備的影響
通過圖 1(a)可以看出缺陷處的能譜成分主要是 O、Fe,主要是 Fe 的氧化產(chǎn)物,這種情況,缺陷主要是在熱軋的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,多發(fā)生在帶鋼的邊部。常見的對帶鋼邊部造成影響的設(shè)備主要有飛剪前側(cè)導(dǎo)板、卷箱前側(cè)導(dǎo)板、卷箱穩(wěn)定器、精軋入口側(cè)導(dǎo)板及立輥等。上述設(shè)備經(jīng)過長期的使用,會產(chǎn)生嚴重的磨損,若未及時打磨或更換可能會造成粘鋼、掛絲,導(dǎo)致帶鋼邊部產(chǎn)生翹皮缺陷。因此要經(jīng)常對上述設(shè)備進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題要及時打磨或更換。
1. 熱軋過程中,立輥側(cè)壓量同樣對帶鋼邊部翹皮有嚴重影響。使用立輥進行調(diào)寬時,由于寬度調(diào)節(jié)量遠小于板坯寬度,因此變形不可能全部傳遞到板坯的中間位置,就會形成邊部偏厚的“狗骨頭” 形狀,粗軋中間坯邊部產(chǎn)生凸起,凸起部位在冷卻水的沖擊下溫度降低,進入低塑性區(qū),在隨后的軋制時發(fā)生局部撕裂,表現(xiàn)為線性翹皮。調(diào)寬量較小或較大時缺陷發(fā)生率都比較低,主要原因是:調(diào)寬量較小時可以減少邊部凸起量;調(diào)寬量較大時,變形可進一步的傳遞到板坯的中間位置,也可以降低邊部凸起量;而調(diào)寬量在中間某一值時,缺陷發(fā)生率比較高。調(diào)寬量與翹皮缺陷之間整體趨勢呈正態(tài)分布。
因此,優(yōu)化立輥側(cè)壓量是解決翹皮問題的一個手段,應(yīng)針對不同鋼種制作立輥道次壓下量與邊部缺陷等級曲線,優(yōu)化道次側(cè)壓量負荷分配,避開缺陷多發(fā)區(qū)。
2. 立輥兩側(cè)的對中度不一致也會因中心線偏差導(dǎo)致邊部翹皮質(zhì)量缺陷。傳統(tǒng)的立輥標(biāo)定方法是通過立輥夾持標(biāo)準(zhǔn)寬度板坯來進行標(biāo)定,但無法確定立輥兩側(cè)的對中度。為確定立輥的對中度,可以先使用機前側(cè)導(dǎo)板夾持糾正板坯歪斜后,將立輥打到一定開口度,分別測量兩側(cè)立輥輥面距離板坯邊部的最小距離,兩側(cè)測量值加上標(biāo)準(zhǔn)坯一半寬度作為標(biāo)定值,可提高立輥對中精度。
(四)溫度制度的影響
提高軋制溫度雖然可以提高板坯塑性,降低軋制力,減少邊部翹皮的產(chǎn)生,但是過高的溫度會增加加熱爐的負擔(dān),浪費燃料、增加燒損,還會影響帶鋼的機械性能;若加熱溫度過高或者保溫時間過長,還有可能會造成過熱、過燒等加熱缺陷,極大的影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此制訂合適的溫度制訂是提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要方法。
1. 板坯的加熱溫度要控制在一定的范圍內(nèi),在保證邊部溫度的前提下不易過高,板坯的加熱時間也不宜過長,否則會使奧氏體晶粒粗大,導(dǎo)致帶鋼性能降低。
2. 選擇合理的軋制工藝來減少邊部的溫降。可以通過減少粗軋冷卻水的道次、使用熱卷箱、增加保溫罩或者邊部加熱器等設(shè)備來進行控制。
二、 結(jié)語
文章通過對熱軋帶鋼翹皮缺陷的形貌、能譜成分和生產(chǎn)線的實際狀況進行分析,發(fā)現(xiàn)了鑄坯本身質(zhì)量、立輥減寬量、板坯加熱制度等因素在翹皮缺陷形成過程中的影響。并根據(jù)軋線實際情況提出了相應(yīng)的預(yù)防和控制手段,為避免和減少翹皮缺陷積累經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]徐海衛(wèi),于洋,李飛,等.IF 鋼熱軋薄板邊部翹皮缺陷的產(chǎn)生原因及機制[J].鋼鐵,2017,47(9):53-56.
作者簡介:焦瑞濤,德龍鋼鐵有限公司。