蘇瑩

[摘 要]家電以及汽車工業(yè)的不斷發(fā)展使人們對(duì)冷軋板的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。在冷軋板生產(chǎn)過程中，夾雜類表面缺陷是最為常見的冷軋板缺陷之一，對(duì)冷軋板的外觀以及使用性能等都產(chǎn)生了極大的影響。文章主要對(duì)幾種常見的夾雜類表面缺陷進(jìn)行了介紹，并探討了其控制措施，供相關(guān)工作人員參考。

[關(guān)鍵詞]冷軋板；夾雜類；表面缺陷；控制措施

中圖分類號(hào)：TG506 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）28-0025-01

引言

冷軋板本身生產(chǎn)過程長(zhǎng)，規(guī)格薄，因此其在生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)像線狀缺陷、孔洞以及疤/坑、夾雜、氧化鐵皮壓入、表面裂紋等表面質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響板材外觀及其使用性能。這一問題也是一直以來(lái)困擾國(guó)內(nèi)外鋼廠發(fā)展的關(guān)鍵性問題。研究冷軋板夾雜類表面缺陷并探討其有效的控制措施具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 夾雜類表面缺陷特征及產(chǎn)生原因

1.1線狀缺陷

線狀缺陷是冷軋薄板最常見的缺陷之一，由于從煉鋼到軋成成品的工藝較長(zhǎng)，很多因素會(huì)導(dǎo)致冷軋薄板出現(xiàn)線狀缺陷，因而線狀缺陷的產(chǎn)生原因需要具體問題具體分析。這種缺陷一般是沿著軋制方向延伸，主要呈線狀或者是條帶狀，對(duì)產(chǎn)品的銷售以及使用等都有非常大的影響。下圖1所示為由夾雜引起的線性缺陷宏觀形貌。這種缺陷一般在顏色上表現(xiàn)為黑色條帶狀，這種黑色條帶狀缺陷的形成機(jī)理一般是認(rèn)為與連鑄工序有關(guān)，如果在生產(chǎn)過程中連鑄工序操作異常，可能會(huì)導(dǎo)致大包渣、中間包保護(hù)渣、結(jié)晶器保護(hù)渣等渣類物質(zhì)在澆注過程中卷進(jìn)鋼中，因?yàn)閵A渣類復(fù)合夾雜塑性極差，在熱軋或冷連軋軋制過程中容易被軋碎壓伸形成條形缺陷。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使基體在夾雜物聚集處的變形低于其他部位而產(chǎn)生分離，形成孔洞缺陷。

1.2 孔洞

孔洞也是冷軋鋼板生產(chǎn)過程中最為常見的表面缺陷之一，其也是多種缺陷中危害最為嚴(yán)重的一種?？锥慈毕莶课槐仨毷菍⑵淝谐蟛拍軌蚴褂?，大大降低了冷軋鋼板的成材率，不僅使冷軋廠下游用戶生產(chǎn)效率大為降低，甚至造成質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響企業(yè)產(chǎn)品的信譽(yù)。

孔洞缺陷的產(chǎn)生主要是因?yàn)樵跓掍撨^程中，由于某些部位的處理不是很恰當(dāng)，進(jìn)而產(chǎn)生卷渣現(xiàn)象，再加上鋼水流動(dòng)性差，夾雜物來(lái)不及上浮，存留在鑄坯中，在冷軋過程中由于局部區(qū)域延伸性較差形成孔洞缺陷。夾雜引起的孔洞特征表現(xiàn)為：孔洞撕裂狀韌窩狀斷口，或呈月牙形，孔洞單個(gè)出現(xiàn)或者成串出現(xiàn)，邊緣無(wú)明顯的機(jī)械擦傷；在鋼板的正面、反面，其形貌、尺寸差異不大，是正常拉裂的孔洞。按照夾雜的成分可將其分為3類：一是含Ti元素的夾雜；二是含Na、K、Ca、Si、Al等元素的復(fù)合夾雜；三是Al2O3夾雜。下圖2所示為含Ti夾雜引起的孔洞缺陷宏觀形貌。

1.3 疤/坑

疤/坑缺陷出現(xiàn)在板卷軋制面之一的局部區(qū)域，有時(shí)1個(gè)板卷有1～2處肉眼可見的缺陷，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)5～6處。缺陷區(qū)有密集的疤（金屬疤殼）和凹坑，呈疙瘩狀，已失去原有的金屬光澤。凹坑相對(duì)較淺，是疤殼脫落的結(jié)果。未脫落的單個(gè)疤殼的尺寸在零點(diǎn)幾毫米至幾毫米不等，且疤殼或凹坑之間有界面。根據(jù)缺陷的外觀形態(tài)疤/坑缺陷分為：疤殼部分脫落形成的單獨(dú)疤/坑、伴有穿孔的疤/坑、伴有線痕或穿孔的疤/坑、機(jī)械損傷型疤/坑和氧化鐵皮壓人型疤/坑5種。

2表面缺陷控制措施

2.1線狀缺陷的控制措施

首先優(yōu)化結(jié)晶器保護(hù)渣。結(jié)晶器保護(hù)渣的性能對(duì)鑄坯表面質(zhì)量以及坯殼在結(jié)晶器內(nèi)的傳熱均有重要影響，應(yīng)該根據(jù)鋼種和鑄機(jī)拉速選擇合適的保護(hù)渣，使用時(shí)保護(hù)渣應(yīng)熔化均勻，具有適當(dāng)厚度的液渣層，且不結(jié)渣條，在吸收Al2O3夾雜后性能不發(fā)生突變；其次，加強(qiáng)結(jié)晶器石英質(zhì)水口的質(zhì)量檢查和控制，在生產(chǎn)上逐步采用鋁碳質(zhì)水口代替石英質(zhì)水口，當(dāng)水口破損后，及時(shí)更換以減輕對(duì)鑄坯質(zhì)量的影響；最后，降低二冷水強(qiáng)度，使冷凝收縮應(yīng)力減少。

2.2孔洞缺陷的控制措施

孔洞的產(chǎn)生原因簡(jiǎn)單的可分為材質(zhì)類和軋制工藝類因素兩種，但是每一種孔洞產(chǎn)生的具體情況不盡相同，如材質(zhì)類因素又可細(xì)分為脫氧不良、保護(hù)渣卷入鑄坯、鑄坯表面缺陷等；軋制工藝類因素又分為折迭、軋輥掉肉、軋疤等。有專家認(rèn)為孔洞缺陷的形成機(jī)理是連鑄大包敞澆操作。這一方面使中包的鋼液流動(dòng)軌跡發(fā)生變化，被卷入鋼液的中包渣難以上浮而順著鋼液流動(dòng)，最終進(jìn)入結(jié)晶器；另一方面，使鋼水在高溫下急劇氧化，低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中的鋁也會(huì)形成Al2O3夾雜進(jìn)入中包鋼液，Al2O3夾雜因?yàn)檎扯却笠自谥邪谥行纬山Y(jié)瘤，使其堵塞。中包溫度過低時(shí)，鋼液粘度增大，也容易使水口堵塞。為了使中包不斷流，現(xiàn)場(chǎng)只能采取捅水口、沖棒等非常規(guī)操作。因此減少孔洞的產(chǎn)生主要是控制敞澆時(shí)間，防止中包溫度過高或過低。

2.3疤/坑缺陷的控制措施

Al2O3型疤/坑是由結(jié)晶器液面波動(dòng)造成的彎月面卷渣及保護(hù)渣粘度過大，不能有效吸附Al2O3形成的。結(jié)晶器液面波動(dòng)是彎月面卷渣的根源，精確控制液面波動(dòng)，使其幅度小于4.5mm。對(duì)低碳深沖鋼系列采用合理的保護(hù)渣配比、液渣層厚度。復(fù)合夾雜型疤/坑主要伴隨著換鋼包和澆鑄末期中間包液面不穩(wěn)定而產(chǎn)生，此時(shí)形成的表面波導(dǎo)致卷渣。為此，從鋼包到中間包采用改進(jìn)后的加長(zhǎng)水口，可保護(hù)鋼流不受二次氧化，同時(shí)減輕鋼流的表面波動(dòng)，防止卷渣。換鋼包時(shí)要確保拉速恒定，以確保中間包澆鑄穩(wěn)定，無(wú)卷渣現(xiàn)象。表面裂紋型疤/坑在熱軋前的連鑄坯上就具有原始縫隙。這主要是因?yàn)殍T件坯殼在高溫作用下鼓肚變形造成的。為保證從源頭上消除表面裂紋型缺陷，就必須消除鑄坯的鼓肚變形。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著近年來(lái)各行業(yè)發(fā)展對(duì)冷軋鋼板需求量的不斷增加，其生產(chǎn)質(zhì)量問題也受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。其中夾雜引起的表面缺陷是目前冷軋鋼板最主要的質(zhì)量問題之一，這還需要相關(guān)工作人員對(duì)其形成機(jī)理進(jìn)行深入的分析，研究出更加有效的控制措施，以有效提升冷軋板的質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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