冷轧制作工序及产生的缺陷原因分析

2017-04-12 16:52 来源：钢铁世界网作者：wuhj

制作工序

冷轧通常采用纵轧的方式。冷轧生产的工序一般包括原料准备、酸洗、轧制、脱脂、退火(热处理)、精整等。冷轧以热轧产品为原料，冷轧前原料要先除磷，以保证冷轧产品的表面洁净。轧制是使材料变形的主要工序。脱脂的目的在于去除轧制时附在轧材上的润滑油脂，以免退火时污染钢材表面，对不锈钢也为防止增碳。退火包括中间退火和成品热处理，中间退火是通过再结晶消除冷变形时产生的加工硬化，以恢复材料的塑性及降低金属的变形抗力。成品热处理的目的除了通过再结晶消除硬化外。还在于根据产品的技术要求以获得所需要的组织(如各种织构等)和产品性能(如深冲、电磁性能等)。精整包括检查、剪切、矫直(平整)、打印、分类包装等内容。冷轧产品有很高的包装要求，以防止产品在运输过程中表面被刮伤。除上述工序外在生产一些特殊产品时还有各自的特殊工序。如轧制硅钢板时，在冷轧前要进行脱碳退火，轧后要进行涂膜、高温退火、拉伸矫直(见张力矫直)与回火等。

重点工序介绍

酸洗：热轧带钢在冷轧前必须酸洗以清除表面氧化铁皮. 酸洗所用的介质基本上有二种: 硫酸与盐酸. 五、六十年代以前都采用硫酸,但硫酸酸洗的效果差，且环境污染严重，己逐渐淘汰而被盐酸替代. 盐酸具有与氧化铁皮的化学反应速度快、生成的盐在水中溶解性强等优点.因而带钢表面洗得干净、效率高。酸洗机组有二种类型：推拉式酸洗机组及连续式酸洗机组。

冷轧：冷轧机是整个冷轧厂的核心机组,也是保证带钢几何尺寸的精度及表面质量的主要工序。根据工厂的生产规模及产品方案可选用不同的轧机组成. 一般有二大类：即可逆与串列(连续).

退火：冷轧带钢材质的机械性能除了与上游冶炼、热轧有关外，在一定条件下与冷轧后的退火有密切关系。带钢在冷轧后晶粒被破碎拉长，通过退火可以重新调整其内部织构而达到所要求的各种机械性能。带钢退火基本上有二种方式一罩式退火及连续退火。

缺陷及原因分析

缺陷名称	特征	原因分析
表面夹杂	表面呈现点状、块状或线条状的非金属夹杂物，沿轧制方向间断或连续分布，其颜色为好棕色、深灰色或白色。严重时，钢板出现孔洞、破裂、断带。	1炼钢时造渣不良，钢水粘度大，流动性差，渣子不能上浮，钢中非金属夹杂物多； 2铸温低，沸腾不良，夹杂物未上浮； 3连铸时，保护渣带入钢中； 4钢水罐、钢锭模或注管内的非金属材料未清扫干净。
介在物	缺陷呈点状，一般色泽与钢带不同，多呈白色、灰白色。长度不是很长，多存在于钢带的头、屋部，程度严重时即形成剥片、孔洞。分为闭口状和开口状。	由于炼钢时钢水中有夹杂物，或热轧时钢带表面存在刮痕、凿痕等缺陷，经过冷轧时，在钢带表面即形成点状之痕迹。
轧入污物	缺陷呈块状，一般呈白色，易集中发生在钢带某段长度。	由于外来物（如衬纸、胶粒）被轧入钢带表面，而形成大面积、块状之缺陷。
气孔和夹层	切断面上呈上下两层裂纹，但无分离。	由于炼钢、热轧时钢带表面残留有气泡。
结疤	表面出现不规则的“舌状”、“鱼鳞状”或条状翘起的金属起层，有的与钢板本体相连接，有的与钢板本体不相连，前面叫开口结疤，后者叫闭口结疤，闭口结疤在轧制时易脱落，使板面成为凹坑。	1炼钢方面：锭模内壁清理不净，横壁掉肉，上注时，钢液飞溅，粘于横壁，发生氧化，铸温低，有时中断注流，继续注钢时，形成翻皮；下注时，保护渣加入不当，造成钢液飞溅； 2轧钢方面：板坯表面残留结疤未清除干净，经轧制后留在钢板上。
氧化铁皮	缺陷呈点状、条状或鱼鳞状的黑色斑点，分布面积大小不等，压入的深浅不一。这类铁皮在酸洗工序难于洗尽，当铁皮脱落时形成凹坑。	1板坯加热温度过高，时间过长；炉内呈强氧化气氛，炉生氧化铁皮轧制时压入； 2高压水压力不足，连轧前氧化铁皮未清除干净； 3高压水喷咀堵塞，局部氧化铁皮未清除； 4集鳞管道打开组数不够，除鳞不干净。
欠酸洗	带钢上下表面整个板面呈现条片状、黑灰色条斑，无光泽。	1热轧带钢各部分温度和冷却速度不同，即沿带钢长度方向的头、中、尾以及沿宽度方面的边部和中部的温度和冷却速度不同，使同一带钢各部分的铁皮结构和厚度不同，一般说，热轧带钢的头、中部比尾部温度高30-50℃，因此，头部铁皮较厚，尾部铁皮较薄，因此，在酸洗速度相同的情况下，易产生局部未洗净； 2酸洗工艺不适当，如酸洗的浓度、温度偏低，酸洗速度太快，酸洗时间不足，或亚铁浓度过高未及时补充酸液等； 3拉伸除鳞机拉伸系数不够，使铁皮未经充分破碎、剥离，影响酸洗效果； 4带钢外形差，如镰刀弯、浪形等，使机械除鳞效果差，易造成局部欠酸洗。
酸洗不良	表面有大面积点状缺陷，一般呈单面出现，全面性，退火后呈白色，平整后呈黑点状。	热轧钢卷表面氧化不均匀，酸洗退火未完全去除其表面之氧化物。
碱洗污染	表面呈点状污滓、块状污滓或水痕。	碱洗不良。
粘结痕	退火钢卷间相互粘合在一起称为粘结，平整后产生点状圆弧折痕是点粘；沿轧制方向呈现成排弧状折痕的是条状粘结；严重的面粘结，平整开卷被撕裂或出现孔洞成为废卷。	1轧钢卷取张力过大或张力波动，板形不好，造成隆起，在层间压力较大部位产生粘结； 2带钢表面粗糙度太小； 3钢质太软，碳、硅含量少； 4热处理炉温过高或退火冷却速度过快；钢卷在装炉前碰撞受伤。
氧化色	表面被氧化，其颜色由边部的深蓝色逐步过渡到浅蓝色、棕色、淡黄色，统称氧化色。	1退火时保护罩密封不严或漏气，导致钢卷氧化； 2罩式炉退火工序，高温出炉（钢卷温度大于110℃），导致钢卷氧化； 3保护气体露点过高或氢含量过低，加热前予吹洗时间不足，炉内存在残氧，钢卷在氧化性气氛中退火。
热烧伤	带状不光亮痕迹。	钢带表面因油膜破裂，钢带与工作辊直接接触而造成。
乳化液斑	经退火的钢板表面呈现不规则的或小岛状的黑色、褐色图形。	1在轧机出口处乳化液未加尽，加热时碳化，形成斑点； 2末机架出口吹风机压力小，吹不净； 3穿带时风机未开，甩尾时风机关闭； 4装炉后，预吹洗时间不足，加热时乳化液碳化形成斑点
划伤	表面呈现直而细、深浅不一的沟槽。平行于轧向，连续或断续，疏密不一，无一定规律，平整前划伤较平滑，沟槽处颜色为灰黑色，平整后划伤，有毛刺，呈金属亮色。	1酸洗、轧钢、平整、精整各机组与带钢相接触的零件有尖锐棱角或硬物，产生相对运动； 2精整线的各种辊（夹送辊、压紧辊、导板）不运转产生划伤； 3开卷或卷取时，带钢速度变化或层间相对运动。
折皱	表面呈现凹凸不平的皱折，多发生在小于0.8mm以下的薄板，皱纹边部成一定角度，严重折皱成压褶。	1带钢跑偏，一边拉伸，另一边产生褶皱； 2板形不良，有大边浪或中间浪，带钢过平整机、矫直机或夹送辊时，有浪形处产生褶皱； 3矫直机调整不当，变形不均造成。
分层	是基材内部的夹层，这种缺陷不一定出现在表面上，往往表现为单面或双面鼓泡。	热轧时气泡未焊合或焊合不良。
剥片	钢板表面翅起一小片未剥落且呈现山水状或线条状之重叠薄层。
穿孔	材料有孔洞。	1材料中含有非金属夹杂物，在冷轧时，因局部的抗拉强度超限，从而使材料局部破裂，形成孔洞； 2热轧原料分条时产生了严重的刮痕、凿痕等缺陷，在冷轧后撕裂。
边缘破裂	钢带边缘呈现裂缝并沿宽度方向深入钢带内部。	钢带越薄越容易形成此缺陷。
剪边		由于边缘破裂剪掉后的痕迹。
运送损伤		钢带由于在吊运的过程中形成的损伤，多发生于钢带边缘。
擦伤		1钢带与其它物体（如辊子）之间摩擦或钢带由于板型不佳层间摩擦产生的短条状擦伤，以及钢带在退火时与石墨辊或羊毛毡摩擦造成的擦伤； 2沿钢带轧延方向呈钩状连续出现。重轧料未垫衬纸的情况下，较容易出现该缺陷。
辊印	表面出现周期性的凹坑或凸包，严重的辊印导致薄带钢轧穿。	1带钢焊缝过高或清理不平，连轧时引起粘辊；2辊子上粘有硬金属物（焊珠、金属屑等）或污垢，轧制或整平时，硬物或污物压在带钢表面上，留下压痕； 3工作辊掉肉。
压印（压痕）	表面所呈现的一定深度的一面凹下，一面凸起，有节距的痕迹，有周期性，多少不一，缺陷处颜色较亮。	1生产过程中多种辅助辊（张力辊、压紧辊、夹送辊、矫直辊等）粘上铁屑，污垢后造成； 2铁屑、异物掉入钢板垛内。
刮痕		1钢带在冷轧时被硬质物体刮伤而造成之缺陷，通常呈条状，且与轧延方向平行，程度严重者可以用手感觉到所造成的沟槽；2 由于退火炉进出口羊毛毡中夹杂硬质物体，而刮伤钢带。
凿痕	在钢带表面存有流星状分布的尖锐、短促并深入钢带内部之缺陷，分布不均匀且较粗糙，带有突起物。
焊道印痕		焊接引带的接头收卷成钢卷时焊道在钢带表面留下的全宽度的直线状的痕迹，一般间距逐渐增大，程度逐渐减轻。
辊痕	1钢带表面形成的单面凸起，点状，沿轧延方向等距出现，间距约150mm； 2沿钢带轧延方向呈长条状或短条状等距出现，间距约150mm； 3沿钢带垂直方向呈长条状或短条状等距出现，间距约150mm。
停机辊痕		由于换辊，停机辊子在钢带表面留下的全宽度的一条直线，一般其前后的厚度会有偏大。
石墨辊痕	有时呈黑色，有时也呈白色，呈条状或波浪形，有时也呈块状。有的用手摸之，手上会有粉末。	热处理炉石墨辊与钢带接触而产生的痕迹。
震痕		1由于轧机或平整机的工作辊震动而在钢带表面留下有间距的全宽度的线痕； 2工作辊于研磨时即已产生之震动痕迹，既而转印到钢带表面，一般与轧延方向成某种角度。
折痕		1钢带折叠而留下的痕迹； 2钢带表面在宽度方向出现与轧延方向垂直之折痕。
衬纸痕		1由于衬纸起皱折而反映在钢带表面的线状条纹； 2衬纸的皱纹被印在钢带表面，经过碱洗未洗净之痕迹。
线缝	距离钢带边缘20mm以内之断续黑条状痕迹
油斑	钢带表面残存轧延油之痕迹，其形状有彗星状、斑点状、扫把状。
油污	钢带表面有润滑油的痕迹，为黑褐色或茶色。
油焦		轧延油由于氧化在钢带表面形成淡黄色或茶褐色的痕迹。
粘胶	钢带上附有黑色的胶状物体。
锈斑		钢卷运输过程中进海水或雨水，后经冷轧退火后呈一块块的水责状缺陷。
亮度不够	钢带的光泽度不足。
光泽度差异	表面光泽度不同，局部较亮，局部较暗，有时上下表面间的光泽度也会不同。
条纹	沿着钢带表面轧延方向的直线，其色泽与钢带不同。
退火异常		1钢带在炉内停滞过久、表面氧化过度，致使钢带表面呈灰色。有时也会呈现麻脸粗糙状斑点； 2由于露点不足或炉内气氛不稳定，致使钢带表面泛蓝、泛黄、泛黑； 3钢带表面呈现较光亮的色泽，机械性质不符要求
锯齿状边缘		由于裁剪造成毛刺粗糙边缘，使钢带边部产生锯齿状小裂纹。
塔形	钢卷外形缺陷，在钢卷的端面一圈比一圈高（或低），连续不断，形如宝塔，多出现于钢卷的内（外）圈部分。	1卷取机对中装置失灵，带钢跑偏； 2带钢不平直，如镰刀弯、拉窄等； 3板形不良，出现大边浪，使钢带超出光电管控制极限； 4操作调整不当，卷筒收缩量小，推卷机推出钢卷时，内圈拉出。
排骨纹	与轧延方向成某种角度，且以钢带宽度中心线成两边对称的波纹状痕迹。
弧形	钢带边缘呈不连续小规模的边波状。
边波	钢带边缘呈连续波浪形状。
1/4波	沿钢带宽度方向的1/4处表面呈现的起伏波状。	一般是由于局部伸长率较大造成的。
中波	钢带宽度方向的中间呈现波浪状，并沿着轧延方向延伸。
厚度偏差		轧延后钢带厚度与派工不符，但可以归属于其它规格的。
宽度偏差		由于张力等原因，使钢带局部的宽度与其它部位的宽度相差较大。
冠状	钢带中间厚、两边薄。
楔型板	钢带一边厚、一边薄。

免责申明：本文由钢铁世界网原创，内容仅供客户参考，并不构成对客户决策的直接建议，客户不应以此取代自己的独立判断，客户做出的任何决策与钢铁世界网无关。且本文版权归钢铁世界网所有，如需转载，请联系400-800-8333申请授权。未经钢铁世界网书面授权，任何人不得以任何形式传播、发布、复制本文。钢铁世界网保留一切追诉的权力，直至追究私自转载者的法律责任。

赞同

观点发表欢迎发表观点讨论，思维碰撞需要你的真知灼见

登录后才能发表观点

0/1000

诚邀订阅，以便为您推荐最新的专家文章

订阅资讯