总第１５５期 山西冶金 ＳＨＡＮＸＩ ＭＥ Ｉ＇ＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏｔａｌ １５５ Ｎｏ．３，２０１５ ２０１５年第３期 ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｅｎｌ４—１１６７／ｔｆ．２０１５．０３．４５ 冷轧钢板表面缺陷的形成原因探讨 李刚，徐毓文 ３００３０１） （天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司， 天津摘要：针对冷轧钢板常见的表面缺陷进行了简单归类研究，探讨了这些缺陷形成的原因，并有针对性地提出 表面缺陷分类有效措施 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１１５２（２０１５）０３—０１２４—０２ 了一些解决办法，以期对提高冷轧钢板生产的质量有所帮助。 关键词：冷轧钢板中国分类号：ＴＧ１５７ １缺陷的分析方法 因是在冷轧板生产过程中存在异常的操作程序，使 得大包渣、结晶器保护渣等一些残渣类物质在连铸 工序中或者浇注时进入了钢板，因为这种物质和钢 板的理化性质有所不同，导致在冷轧或者热轧时没 有随钢板同时延展而在中间过程中随机脱落形成了 不同厂商生产的冷轧钢板的质量和规格不尽相 同，但是其表面缺陷及其产生原因却有很强的相似 性，在研究时首先要对其进行简单的统计、调查和归 类。在统计过程中发现，表面缺陷主要有孔洞类、机 械损伤类、边裂类、涂污类和起皮类等。在进行实验 孔洞缺陷。如果渣类物质的数量比较多，那么在这 些物质都脱落后就会形成连续性的孑Ｌ洞缺陷。 探究时，要在缺陷比较集中的地方进行取样，然后针 对不同的样本材料加入不同的酸洗液。如果取样材 料是镀锌板时，那么就要加入盐酸和缓蚀剂将其表 ２．２机械损伤类缺陷及其形成原因 划痕、折叠、压痕是比较常见的机械类损伤。划 痕的产生是因为转子转动不良或者卷取机的工作状 态不稳定，同时其他工艺技术方面的原因也会造成 机械损伤类缺陷。划痕的存在容易造成零件的冲压 开裂、断裂，特别是深度比较深或者范围比较大的划 痕。折叠主要呈连续的条带状或者凸起状形态，折 叠的凹痕对钢板的使用质量也会产生一定的影响， 容易造成钢板的改尺等。压痕主要是呈连续性的凹 层金属去除；如果取样材料是镀锡板，则需要加入一 定体积比的盐酸溶液，然后再用电化学的方法去除 表层镀层金属。酸洗时要注意对酸洗时间和酸洗程 度的有效把握，因为酸洗的目的是在表面镀层下金 属完好的基础上有效地去除表面镀层，以此来分析 表面缺陷产生的原因，否则对原因分析会产生一定 的影响。去除表面镀层后将取样材料用酒精擦拭干 净，然后利用超声波清洗仪将表面的化学试剂清洗 干净。最后用扫描电镜对样本的缺陷进行观察探 究，描述缺陷微观形态，分析其主要的化学组成…。 ２常见的缺陷及其形成原因 状印痕，其产生的具体原因是多方面的 ］。例如，由 于轧机空转时的预应力较小，容易造成中间辊的磨 损或者破坏，进而导致钢板表面压痕的产生。 ２－３边裂类缺陷及其形成原因 边裂类缺陷主要是由于两类原因造成的。 １）钢板表面夹杂的杂质导致的边裂类缺陷。这 种缺陷的样貌主要是狭长的断裂形态，夹杂物的化 ２．１孔洞类缺陷及其形成原因 孔洞类缺陷可以分为单个出现的孔洞以及连续 出现的孔洞，这类孔洞所呈现出的形态为不规则多 边形、弯月状或者撕裂式断口，分布在板两面的孔洞 形态、样貌没有太大的差异。结合电镜扫描和能谱 分析结果可知，孔洞类缺陷附近含有硅、铝、镁、钠等 大量的多元素复合杂质类物质。这种物质产生的原 收稿日期：２０１５－０２－２７ 学成分主要是由钙、镁、硫、硅元素以及硅酸钙、硫化 钙和其他渣类物质组成。这类边裂缺陷产生的根本 原因在于结晶器的卷渣影响了钢板的伸长率、收缩 率等理化指标，从而在一定程度上破坏了钢面的连 结性。导致了钢面裂纹、断裂、开裂的产生。 ２）钢板在热轧时受到了不均匀的冷却条件，导 致了边裂的产生。钢板在热轧时处于边缘的晶粒比 第一作者简介：李刚（１９８３一），男，主要从事钢铁冶金工作，助 理工程师。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｇ６９８５＠１６３．ｃｏｍ ２０１５年第３期 李刚，等：冷轧钢板表面缺陷的形成原因探讨 ・１２５・ 较小，冷却的速度相对比较快，屈服的强度高，冷轧 时容易造成不均匀的表面变形，随着这种变形在不 同道次中的累积，最终会对钢的结构产生连续性的 破坏，产生边裂。 ２．４涂污类缺陷及其形成原因 涂污类缺陷主要是指钢板表面的斑迹以及斑 点。斑迹缺陷的形态主要是条状和片状，颜色各异， 形态不同。产生的原因主要有：机组漏油到钢的表 面，各种化学溶液在表面黏附，在漂洗烘干的过程中 把握程度不足等。钝化斑点的产生主要是由于钝化 液喷嘴被堵塞、边部喷嘴的工作状态不良、下部喷嘴 的出洗流量比较小、挤干辊存在一定的磨损和损坏 等引起的。 ２．５起皮类缺陷及其形成原因 起皮类缺陷产生的主要原因是钢板表面受到了 夹杂物和表面气泡的影响。其中夹杂物的主要化学 成分是氧、硅、铝、钙等化学元素，主要组成是结晶器 的卷渣。夹杂物在钢板轧制的过程中长时间裸露在 钢板的表面，造成起皮类缺陷。气泡类型的起皮缺 陷主要是因为钢液中含有较高含量的气体元素，钢 液凝结前聚集在钢板的表面皮下，形成皮下气泡，在 钢板轧制的过程中，经过压合作用，最后形成了起皮 类缺陷。通常认为，在钢板热轧的过程中容易出现 一些蜂窝形态的气泡，而气泡形成的原因是钢液凝 结的过程中一些含量比较丰富的氧、氢、氮、碳等元 素在铸坯的表面富集，在一定条件下，气泡就会形 成。处于钢表层的气泡在轧制的过程中受到一些力 的作用就会被挤破，从而产生起皮类缺陷ｂ］。 ３防止表面缺陷的有效控制措施 ３．１及时清理油污，防止斑迹缺陷 轧后的油污若得不到及时清理，容易造成挤干辊 的磨损以及斑迹缺陷的产生，及时控制机组中的漏 油、提高热轧和冷轧过程中溶液的质量、及时更换磨 损比较严重的挤干辊都可以有效防止斑迹缺陷的产 生。在每次的机器检修过程中，都要及时将喷射管中 的油污清理干净，采取有效的控制措施保证挤干辊面 的干净平整和光滑、钝化液的喷洒均匀、浓度不随外 界条件的变化而变化，及时根据实际情况调整喷嘴的 流量大小，这都是防止过多油污产生的有效措施。 ３．２优化工艺参数，强化设备管理 在钢板的冷轧过程中，优化炼钢的工艺参数，加 强设备的管理也能够有效减少一些表面缺陷的产 生。优化工艺参数的主要措施有：合理控制结晶器 保护渣的产生；有效控制结晶器石英质水口的质量； 降低二次冷却水的强度，从而使收缩应力降低到一 定的范围内、不断优化连铸工序，稳定浇铸参数。加 强设备管理的技术措施有：加强坯料的质量参数检 查；及时清理有缺陷或者不合格的坯料；适当控制轧 制的抛出速度，使下应力与系统保持协调，从而避免 和机器的撞击；加强机前机后的点检工作；及时清理 不工作的中间辊以及支撑辊。 ３＿３减轻热轧原料厚度波动，有效防止缺陷产生 有效地降低热轧原料的厚度波动、根据实际情 况及时优化ＡＧＣ系统参数也是防止表面缺陷产生 的关键措施。在实际生产中，必须确保热轧原料的 厚度波动和精度的技术要求，及时切除厚度超标或 者超薄的部分。如果发现热轧原料的厚度波动比较 大，必须立即采取降速的措施，等到厚度调节恢复正 常时再升速，波动特别严重时要及时停机。按照实 际的厚度手动设定计算工作，然后再启动设备，恢复 钢板的轧制工作。在ＡＣＧ系统进人工作状态之前， 要随速度的变化及时调节机器的轧制力和张力，确 保厚度精度的稳定和正常，以此来严格保证系统的 张力稳定 ］。 ４结语 冷轧钢板的表面缺陷是其生产过程中非常严 重的质量问题，对钢板的外观和正常使用会造成比 较大的负面影响，严重时会使产品成为残次品。其 产生原因一方面是由于冷轧板的生产过程比较长， 另一方面是由于相关技术因素的影响。对这些缺陷 进行分类研究，探索其形成的主要原因，然后有针 对性地采取一定的技术措施，可以有效提高冷轧钢 板的质量。 参考文献 ［１］王炜，陈斌，李浩，等．冷轧钢板表面缺陷分类及分析［Ｊ］．河南冶 金，２０１２（１）：２３ ２５． ［２３秦茂军，李兰天，申志强．冷轧钢带表面缺陷的成因分析及预防 措施［Ｊ］．技术与市场，２０１２（８）：８－１２． ［３］郭晓波，黄磊，张维维，等．热轧钢板表面斑点缺陷分析［Ｊ］．鞍钢 技术，２０１２（４）：４２—４４． ［４］王立旗，樊国齐，席江涛，等．热轧酸洗卷表面缺陷分析及控制 ［Ｊ］．河北冶金，２０１１（９）：３４—３５． （编辑：王瑾）