肖微

摘 ? ?要：隨著時代的發(fā)展和科技水平的不斷提升，我國近些年厚規(guī)格鋼板生產量持續(xù)不斷增加，在實際生產過程中，熱處理過程比較容易出現(xiàn)劃傷和麻坑等質量缺陷，大大降低了產品質量，給企業(yè)形象也帶來了一定的負面影響。本文就這方面有關問題及控制措施進行簡要分析。

關鍵詞：厚規(guī)格;鋼板;熱處理;表面;質量缺陷;控制

1 ?表面缺陷原因分析

1.1 下表面麻坑

厚規(guī)格鋼板熱處理過程中小表面出現(xiàn)麻坑現(xiàn)象，往往都是爐底輥結瘤造成的。在氮氣和高溫作用下，爐底鋼板和輥面局部黏附的小片氧化鐵皮之間發(fā)生氧化反應，使氧化鐵皮數(shù)量越來越多，隨著氧化反應的持續(xù)不斷發(fā)生，氧化產物在爐底不斷疊加、附著、壓實、積累，輥面結瘤逐漸變大，最終出現(xiàn)了爐底輥表面坑洼不平的狀態(tài)，在淬火和正火的時候，鋼板必須處于高溫狀態(tài)，一般需要控制在880[℃]～930[℃]之間，此時鋼板表面硬度降低，被爐底輥上黏附的結瘤物壓出麻坑。

（1）拋丸不干凈造成氧化鐵皮或鐵銹殘留.厚規(guī)格鋼板在軋制冷卻之后，其表面會保留一層氧化鐵皮，這部分鐵皮的主要成分為Fe3O4，由于外界環(huán)境潮濕或者探傷等因素影響，部分鋼板表面會出現(xiàn)一定的鐵銹，鐵銹主要成分為Fe2O3，這兩種氧化物都會給爐底的輥結瘤狀況造成一定的影響。我國目前鋼板在入爐之前都還需要進行拋丸處理，其實就是利用拋丸機去除鋼板表面的氧化物，將輥道結瘤減至最少，有效提升鋼板表面的光滑度。由于拋丸過程會受到支撐輥道和彈丸自身重量的影響，通常情況下鋼板上表面的處理效果要比下表面好一些。

（2）鋼板邊部經火焰切割后氧化留渣.如果鋼板邊部的氧化鐵皮沒有清除干凈，或者是火焰切割殘留了一部分氧化殘渣，在爐內熱處理的時候也都會出現(xiàn)一定量的爐底輥結瘤。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，結瘤物主要集中于距離爐底兩邊800mm～1500mm的周邊位置。

（3）拋丸后未及時入爐鋼板在潮濕環(huán)境下生銹.鋼板在拋丸處理之后最好是及時入爐生產，可是在實際生產過程中，大多數(shù)企業(yè)都會預留一部分已經拋丸處理之后的鋼板，以確保為生產活動提供充足的材料，如果鋼板放置環(huán)境比較潮濕的話就很容易生銹。

（4）爐內混入氧氣。熱處理爐內混入氧氣也會給鋼板表面質量造成不良影響，爐內的氧氣主要來源于以下兩個方向：一，鋼板持續(xù)不斷入爐、出爐，需要頻繁抬起爐門，此時爐內的空氣壓力就會降低，致使一部分空氣進入爐內，尤其是針對厚規(guī)格鋼板來說，出爐時間比較長，是熱處理爐尾部殘氧含量偏高。二，輻射管局部破損，爐膛內進入大量空氣，爐內殘氧量過多。

（5）爐內混入水汽。鋼板淬火過程中，淬火機有時高度標定存在一定的偏差，致使導輥無法對鋼板進行有效地約束，冷卻水就會沿著鋼板流入爐內并形成水汽氧化鋼板表面。根據(jù)以往經驗總結，爐底輥結瘤往往主要集中于熱處理爐的保溫段和加熱段，相比較而言，結瘤主要集中于爐底輥輥身中間部位，兩邊相對比較少，而且鋼板的重量越大，加熱時間越長，溫度越高，結瘤現(xiàn)象就愈加嚴重。

1.2 ?下表面劃傷

厚規(guī)格鋼板熱處理過程下表面出現(xiàn)劃傷一般情況下是由于爐內輥卡頓、速度異常或者是彎曲所導致的，此類故障比較容易排查，下面就不再做詳細介紹。

但是爐輥道擺動所造成的劃傷就比較尖銳，和上文所述的結瘤麻坑存在較相似的特征，也比較容易混淆，很多工作人員經常忽略這部分缺陷。

爐底輥的運行速度應該控制在每分鐘0.3米以上，當?shù)陀谶@一運行速度的時候，輥道就會出現(xiàn)反向擺動和轉動，鋼板在以下幾種情況下會出現(xiàn)擺動運行：

①一級控制模式下，鋼板會在爐內運行較長時間，速度保持在每分鐘0.3米，系統(tǒng)也將按照這一速度控制鋼板在保溫區(qū)擺動。②二級自動控制模式下，當鋼板運行到預先設定位置的時候開始擺動，以更好地滿足工藝溫度要求。③由于厚規(guī)格鋼板淬火節(jié)奏比普通的鋼板加熱節(jié)奏慢，所以容易造成鋼板在爐內積壓擺動。④人為因素或者出爐條件不達標導致鋼板擺動。

鋼板和輥道在擺動的時候一直反復循環(huán)勻速向前、減速、停止、向后加速以及勻速向后幾個動作。爐內輥道對鋼板所施加的作用力和其原運動方向相反，所以產生一個反方向的加速度，改變了其運行方向。由于厚規(guī)格鋼板重量比較大，所需要的作用力也比較大，過大的摩擦力就會導致滑動過程出現(xiàn)一定的劃傷。經過長時間的使用之后，爐底輥可以提供的摩擦力有限，鋼板就更加容易發(fā)生滑動。研究表明，100mm的鋼板熱處理過程中爐內擺動時間一般為80min，位置偏差在1.2m以上。

2 ?控制措施

2.1 ?改善拋丸效果

（1）做好日常拋丸機械設備的維護保養(yǎng)工作，確保拋丸機設備各系統(tǒng)都處于正常的運行狀態(tài)。（2）根據(jù)實際情況選擇最為科學合理的拋丸工藝，比如：某品牌拋丸機運行速度為每分鐘3m～7m，拋頭電流控制在30A～50A，如果鐵皮氧化較為嚴重且不易去除，則應該將拋丸速度調整為每分鐘4m，電流調整為45A，并適當增加彈丸的撞擊能力和密度。（3）準備充足的彈丸量，否則彈丸撞擊密度就會降低，進一步降低拋丸質量。（4）根據(jù)需要合理選擇彈丸類型，我國目前常見的有合金丸、鐵丸、鋼絲切丸、不銹鋼丸和鑄鋼丸，直徑在1mm～1.4mm的不銹鋼彈丸應用更為廣泛。（5）及時除塵，否則會降低拋丸效率。

2.2 ?控制爐內氣氛

在開始熱處理之前就需要準備一臺氧氣分析儀，對爐內的氧氣量進行密切監(jiān)測，并向爐內注入高純度的氮氣，確保爐內氧氣含量在0.05%以內，并給爐門安裝雙層門簾，在打開爐門的時候自動注入氮氣，減少氧氣的進入。除此之外，強化對輻射管和燒嘴的維護和保養(yǎng)，避免爆鳴現(xiàn)象的出現(xiàn)，在檢修的時候應旋轉輻射管90[°]，確保其受熱的均勻性，有效降低燒穿和燒裂現(xiàn)象的發(fā)生。爐內氧氣含量一旦超標就應該立即注入適量的氮氣，并排查是否存在破損輻射管，與此同時啟動燒嘴控制器向輻射管里面吹掃空氣，然后關閉燒嘴控制器，并將燒嘴電極取出，由專業(yè)人員對電極口的氧氣含量進行檢測，如果檢測結果在5%以內就說明輻射管已經出現(xiàn)破損現(xiàn)象。

2.3 ?加強入爐鋼板質量管理

利用火焰切割鋼板之后應該對氧化鐵皮和殘留渣進行及時清理，在鋼板入爐之前還應該對鋼板下表面拋丸質量和火焰切割殘渣進行仔細檢查，否則在積水和潮濕環(huán)境下很容易生銹，需要再次拋丸。

2.4 ?優(yōu)化加熱工藝

在熱處理過程中，加熱時間越長，溫度越高，鋼板表面的氧化率就會越高，也就更加容易結瘤。這就需要把控好淬火溫度、正火溫度還有保溫時間，并適當提高鋼板的升溫速率，縮短加熱時間，這樣可以將結瘤發(fā)生幾率降至最低。

2.5 ?合理制定熱處理生產計劃

厚規(guī)格鋼板熱處理過程爐底輥結瘤現(xiàn)象在所難免，只能是想辦法降低其發(fā)生幾率，這就要求在開始作業(yè)之前就根據(jù)實際情況編制合理的生產計劃，采取正火、淬火還有回火交替進行，先高溫高硬度后低溫低硬度，先厚后薄處理原則。在保障質量前提下延長輥面結瘤的處理周期，提高熱處理生產效率。

3 ?結束語

總之，本文就厚規(guī)格鋼板熱處理過程表面質量缺陷和改進措施進行分析，希望可以為有關人士提供一定的參考。

參考文獻：

[1] 王青，秦紅新，管秀兵.特殊要求的12Cr1MoVR鋼板熱處理工藝研究[J].寬厚板，2017（4）：12～14.

[2] 李陽.低屈強比SPCC鋼板熱處理工藝及夾雜物探究[D].山東大學，2017.