缺陷特征:钢板压入氧化铁皮,一般为灰褐色或红棕色,呈块状或条状分布。
产生原因:这类缺陷主要是原料表面的氧化铁皮或轧制过程中产生的二次氧化铁皮除鳞不净,在轧制时压入了钢板表面。
板坯从加热炉出来后,经除鳞点高压水除去氧化铁皮未尽后进行粗轧,粗轧过程中也未除尽氧化铁皮,压入后称为一次氧化铁皮压入;在粗轧过程中和粗轧后的凉钢过程中, 钢板表面产生了二次氧化,钢板与二次氧化铁皮的界面应力小,所以剥离性差,如果精轧喷射高压水不能完全除去二次氧化铁皮,压入后称为二次氧化铁皮压入。
氧化铁皮的组成主要为FeO、Fe3O4和Fe2O3。一次氧化铁皮为灰黑色鳞层, 鳞层由磁铁矿(Fe3O4)组成; 二次氧化铁皮为红色鳞层, 鳞层由方铁矿(FeO)、赤铁矿(Fe2O3)等微粒组成。
含Ni钢种氧化铁皮难以除尽,在高温时,Ni与炉气中的S发生反应形成熔点更低的NiS网状组织,熔化破坏了钢坯在较低温度下形成的保护膜,使钢在加热过程中δ铁素体增加,从而加剧了氧在钢中的扩散,氧化加剧,铁皮粘性增大,这是它与其它普通钢显着的区别,随着保温时间的延长,氧化铁皮层也越厚,因此该系列钢种均热时间不宜过长。
缺陷处理:氧化铁皮压入一般较浅,可修磨处理,部分较严重的修磨后可能超过了产品厚度公差的要求,只能判为废品切除。
预防措施:
(1)控制好加热温度、炉内气氛和在炉时间,减少钢坯氧化;
(2)保证高压水压力,在轧制时加强除鳞,特别是四辊精轧机的高压水除磷,除尽钢坯表面的氧化铁皮。
4、划伤
缺陷特征:在钢板表面有低于轧制面的直线或横向沟痕,长短不一,部位不定,分布或是连续的、或是间断的。高温划伤的伤口有氧化现象,低温划伤的伤口则漏出金属光泽。 产生原因:
(1)纵向划伤多为轧制时的护、导板或辊道的尖角部分与钢板接触造成的。 (2)横向划伤主要是钢板经过冷床时,由于温度较高,强度低,被尖锐处划伤。
(3)中厚板生产过程中,钢板被天车吊运次数较多,钢板上下表面碰撞,产生划伤也很多。 预防措施:
(1)及时消除造成划伤的设备(如护、导板、冷床滑轨、辊道等)表面的尖棱和异物。 (2)钢板在转运过程中轻吊轻放。 5、折叠
缺陷特征:钢板表面局部折合的双层金属,外形与裂纹相似,从折叠的横截面观察,金属折合的缝隙与钢板一般形成一个很小的锐角。 产生原因:
(1)板坯缺陷清理的深宽比过大。 (2)轧制时钢板形成大波浪后被压合。
(3)立辊辊环挤压过大,轧件被刮伤,轧制时轧折。 预防措施:
(1)按规定清理板坯缺陷。
(2)合理使用立辊,轧制时轧件要送正。 6、瓢曲(波浪、浪形)
在产品的技术标准中,对不同用途的钢板的波浪形和瓢曲度均有明确规定的允许范围值,但标准规定值一般较大,很多钢板用户根据自己的能力和要求,还会提出内控值,对瓢曲度符合国家标准但不符合使用要求的钢板拒收。钢板产生瓢曲的因素很多,中厚板厂对钢板瓢曲的控制和补救是非常重要的。
产生原因:
(1)温度不均匀,炸至、冷却后瓢曲。
钢坯加热时温度不均匀,控制轧制凉钢时温降不均匀,ACC水冷时水流量不均匀,都会使钢板在轧制、ACC冷却后产生瓢曲。
(2)矫直机能力不够、矫直温度过低或钢板变形严重,矫直后钢板瓢曲度仍然达不到要求。
厚度越厚的钢板在轧后冷却过程中越容易产生瓢曲。
(3)矫直后温度过高,钢的塑性较好,在冷床上自然冷却时,受冷床的平面性和支点距离等因素的影响,钢板在长度方向会产生多个瓢曲呈波浪形。
(4)堆垛、缓冷的钢板,由于堆垛时温度较高,头尾冷却不均匀,另外地面不平以及长度、宽度方向摆放不当,都会使钢板产生瓢曲和波浪。 7、炸裂
缺陷形貌:钢板从边部沿厚度方向出现的裂口。严重时整个钢板出现断裂。 产生原因:
(1)中高碳钢和合金钢等强度较高和淬透性较强的钢种在冷却过程中产生很大的内应力,如钢板从高温冷却下来时,因内外冷速不一致而产生的热应力,钢板在冷却过程中内外相变不一致而产生的相变应力等,相叠加后超过钢板强度极限时,钢板会从边部开始炸裂,严重时贯穿整个钢板。
(2)中高碳钢和合金钢采用火焰切割时,钢板边部急热急冷,产生应力集中,在应力释放过程中,发生炸裂。
例如:某机械厂使用70mm厚45#钢,到厂进行退火时发生断裂,钢的化学成分和力学性能如下表:
钢的化学成分和力学性能均符合GB711标准的规定,宏观观察断口的一角呈黑色,打开带裂纹的断口,其裂缝处的断面也呈黑色,从断口分析看,裂缝试样上有一条锯齿状穿晶裂缝,缝内无夹杂且两侧有许多细小的二次裂纹,这是由应力引起的典型的裂纹形貌。
预防措施:
(1)中高碳钢和合金钢轧后及时进行热处理消除应力,转运时轻吊轻放,防止应力释放炸裂。
(2)中高碳钢和合金钢带温切割,切割温度大于150℃。 8、过烧
缺陷特征:轻微过烧在钢板的棱角出现菱形、鸡爪形或蛇形的破裂。严重者在裂口内存在肉眼可见的粗糙纤维组织,显微镜下可看到晶界被氧化。 产生原因:
(1)加热温度过高,高温区保温时间太长,造成晶粒长大,晶间被氧化,引起塑性降低。
(晶粒之间边界先熔化,氧进入晶粒间隙,使金属发生氧化并促进熔化,导致晶间结合力的破坏,使钢失去本身的强度和塑性。)
(2)加热火焰调整不当,火焰直接喷射到钢坯表面,造成局部过烧。
(3)炉内温度不均匀,某个部位出现高温,钢坯在此停留时间太长,产生局部过烧。 (4)钢中锰、硫含量偏高易引起过烧。 预防措施:
(1)根据钢种和炉况合理制定加热温度和在炉加热时间。 (2)控制好炉内气氛,火焰长度,严禁火焰直接喷射到钢坯表面。 (3)待轧时间较长时,要按规定降温。 9、毛刺
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