热轧钢板常见表面缺陷浅析

董振虎 王 焱

（济南大学 控制科学与工程学院，济南 250022）

摘 要 随着热轧板材厚度越来越薄，使其在家用电器、汽车制造、集装箱和建筑工业等方面获得了广泛应用，热轧薄板材在部分行业替代传统的冷轧板材已成为一种发展趋势。近年来，针对热轧板带产品愈来愈薄以及对板形精度要求越来越高的特点，对热轧钢板的缺陷进行广泛深入的研究也变得尤为重要。本文对热轧钢板常见表面缺陷进行了详细分类与综述，并且对产生缺陷的影响因素进行了分析。同时，对如何防止部分缺陷的产生进行了讨论。 关键词 热轧钢板 表面缺陷 缺陷分类

Analysis of Common Surface Defects in

Hot Rolled Steel Plates

Dong Zhenhu Wang Yan

(School of Control Science and Engineering, University of Jinan, Jinan, 250022)

Abstract With the thickness of hot-rolled steel plates getting thinner and thinner,it gained a wide

range applications in household appliances,automobile manufacturing,container, and construction industries.Hot-rolled steel plates has become a development trend in some alternative to the traditional cold-rolled sheet metal industry.In recent years,for hot-rolled steel plates getting thinner and thinner and the increasingly high precision of the shape accuracy,it has become particularly important to extensive research for the defects of hot rolled steel sheet.Hot-rolled steel sheet classification of common surface defects are reviewed in detail, and some causes of defects are analyzed. Meanwhile, a number of hot-rolled steel plate to prevent the occurrence of defects are discussed.

Key words hot rolled steel plates surface defect defect classification

1 引言

热连轧钢板、带产品是重要的钢材品种之一，随着热轧板材在各方面的应用和发展，用户对于产品的要求也是越来越严格。而用户在注重钢板质量的同时，对于产品的外观质量也更加看重和关注。很大程度上，外观质量是作为评价热轧钢板好坏的很重要的指标之一，如果产品的外观质量不符合要求，用户是不会认可和接受的，因此在生产过程中，既要保证产品的性能，同时也要注重产品的外观质量。但是在热连轧产品的整个生产过程中，由于受到一些高温、高压、高速以及硬件设备等各种因素的影响，生产出来的产品可能并不完全符合客户的要求，钢板表面各种缺陷的产生也就不可避免了，而这些缺陷的产生贯穿于整个热连轧的生产过程中[1]，它不仅影响着后续成型的器件的表面外观，而且与后续加工的效果、加工成本等都密切相关

基金项目：国家自然科学基金（60973042），山东省自然科学基金（Y2008G20，Y2008F61）。

作者简介：董振虎（1986-），男，山东济南人，研究生，E-mail：dongzhenhu198623@126.com；王 焱（1961-），女，吉林四平人，教授，博士，硕士生导师。

热轧钢板常见表面缺陷浅析

[2]

847，为了能使热轧钢板表面的质量得到进一步提高，国内外的生产厂采取了很多措施来进行纠正和改进，例如用化学除磷和机械除磷相结合、采用连续退火、净化钢质等。

2 热轧钢板常见表面缺陷分类

缺陷分类应着重以热轧钢板有关技术标准和技术条件中相关的定义和描述为依据，同时结合近年来钢种数量增多和生产方式多样化，缺陷发生的实际形态和特征相对应进行制定和描述[3]。热轧钢板常见的缺陷可以分为表面缺陷、板形缺陷、整卷外观缺陷、成分性能和几何尺寸五类。

2.1 表面缺陷

对于热轧钢板表面缺陷分类已经有统一的国际评判标准，根据其产生的原因和形状等要素的不同，中厚板材表面的缺陷共分为33种[4,5]。但是各种类之间有可能彼此是相互关联的，很多缺陷从外观上观察也非常相似，比较容易产生混淆。因此，将这些缺陷加以归纳、整理，主要可以分为5个大类[6]：（1）麻点；（2）折叠、划伤；（3）夹杂；（4）结疤；（5）裂纹[7]。

2.2 板形缺陷

板形缺陷一般可以分为3类[8]：

（1）中浪：沿纵向呈波浪式起伏，多出现在薄规格或低碳钢板； （2）边浪：多出现在薄规格、低碳钢产品，边部呈波浪式起伏；

（3）花纹板基板不平：花纹的基板有明显的凸起与凹陷，呈鱼鳞状，沿纵向带状分布，有的沿板面分布。

2.3 整卷外观缺陷

整卷外观缺陷从外观上来说，一般可以分为5大类：

（1）塔形：象塔一样的形状，多出现在轧制厚规格产品中；

（2）松卷：卷板层与层之间出现较大缝隙，多出现在轧制厚规格产品当中；

（3）错层[9]：卷板层与层、或多层与多层之间参差不齐，多出现在轧制厚规格产品当中； （4）吊坏：卷板两端个别处出现破损；卷板层与层之间出现缝隙； （5）塌卷：钢卷外观呈椭圆或不规则圆形。

2.4 成分性能

从成分性能上来说可以分为3类：

（1）成分超标：某一成分或多项成分超出计划钢号所要求的范围； （2）抗拉强度超标[10]：抗拉强度超出计划钢号所要求的范围； （3）伸长率超标：伸长率超出计划钢号所要求的范围。

2.5 几何尺寸

从几何尺寸方面来说可以分3类：

（1）厚度不合：钢卷全部或局部厚度超出计划厚度的公差范围； （2）宽度不合：钢卷全部或局部宽度超出计划宽度的公差范围；

（3）花纹板高度不够：纹高达不到合同规定。在轧制5.8mm厚度以上时易发生。

3 热轧钢板常见表面缺陷分析

热轧钢板在生产的过程中会受到各种因素的影响[11]，主要包括了板坯的加热与除磷、热装工艺以及轧辊的表面状态三个方面。而这些缺陷产生的原因也是各种各样，对其中一些常见缺陷产生的原因进行了初步的分析[12]。

848第八届（2011）中国钢铁年会论文集

3.1 麻点

麻点是在钢材表面呈现凹凸不平的粗糙面，又称为麻面，一般是连续成片的，有的呈现局部或者周期性分布，产生的原因是轧辊的质量差，表面硬度不一，或者失去冷硬层，磨损不均，成品孔或者成品前孔轧槽磨损、锈蚀或粘上破碎的氧化铁，在加热过程中，板坯氧化严重，轧制时铁皮压入表面[13]，脱落后形成细小的凹坑。

3.2 折叠、划伤

产生原因是导卫板加工不良或者严重磨损，边缘不圆滑，导卫装置安装、调整不当，对轧件压力过大引起刮伤，导卫板或者孔型黏附氧化铁皮引起划伤，热轧区的地板、辊道、冷床上移钢，翻钢设备有尖角，轧件通过时被划伤，或者大煤气中硫含量高，滑块易结瘤，造成板坯表面折叠、划伤[14]。

3.3 夹杂

夹杂是指在钢材表面上有一定深度的非金属夹杂物，一般呈现点状、条状、或者块状分布，颜色有暗红、淡黄色等[15]。产生原因主要有钢锭、坯表面原来带来的非金属夹杂物没有清理掉而被轧入钢材表面；在加热过程中炉顶或者炉端的耐火材料及煤灰、煤渣落到钢坯表面上，未清理掉而被轧入轧件表面；另外，轧机周围的环境不清洁，轧件表面粘上非金属夹杂物也可能产生夹杂。

3.4 结疤

结疤是钢材表面呈现疤状的金属薄片，呈不规则的分布，结疤的大小不同，深浅不等，结疤的下面常有夹杂物存在，结疤产生的原因是浇铸钢锭时操作不当，使散流或飞溅的钢水粘于模壁，被氧化后贴在钢锭表面，轧后在表面形成结疤，或者由于在钢锭表面存在粘模、凸包、网纹、重皮或者翻皮等缺陷，在轧制时形成结疤，在轧制过程中，成品孔前某道次因刮伤形成表面飞翅附在轧件表面上，或者轧槽表面磨损严重，再轧制造成结疤，有些是因板坯“胡子”清理不净而造成[16]。

3.5 裂纹

主要有纵向裂纹、横向裂纹和星状裂纹，从钢材横截面上看，裂纹[17]有尖锐的根部，具有一定的深度并与表面垂直，其周边有严重的脱碳现象和非金属夹杂。产生的原因是由于初生坯壳厚度不均匀，在坯壳薄的地方应力集中，或者坯壳内外温差造成的热应力，钢水静压力反抗坯壳沿厚度方向的凝固收缩产生的应力等，当应力超过坯壳的抗拉强度时就产生裂纹。

3.6 边浪

铸坯横向厚度不均，导致轧制时横向各点延伸率不一样；CVC辊匹配不好，导致轧件横向的相对压下率不一致[18]。

3.7 成分超标

在冶炼、精炼时，钢水成分未严格按照合同要求的技术标准和协议条件进行严格控制，或因浇注时间过长造成钢水中成分发生变化。这与浇钢工艺、操作水平、设备状况有很大关系。

3.8 宽度不合

计算机控制系统出现故障，轧制参数控制出现波动；活套或卷取张力不合适或出现大的波动；板坯尺寸偏差大；立辊侧压量不合适；轧制工艺不合适。

对于其他缺陷产生的原因，在此不一一进行分析。

热轧钢板常见表面缺陷浅析 8494 防止热轧钢板表面缺陷产生的措施

热连轧生产的整个过程中，钢板缺陷的产生是一个无法避免的问题，找到了缺陷产生的原因以后，如何避免缺陷的产生就显得非常重要。

4.1 麻点

由于麻点产生的原因是多种多样的，防止和消除麻点产生的措施也是不相同的： （1）换辊时，要认真检查轧辊，不使用严重锈蚀的轧辊； （2）要及时更换磨损的轧辊或者孔形；

（3）改进轧辊材质，提高耐磨性，保持轧槽冷却良好，采用热轧工艺润滑剂，减少磨损，提高轧槽的耐磨性；

（4）控制材料的加热温度，使炉内保持正压并减少氧化性气体，对于某些易于氧化而氧化铁皮又不易脱落的合金钢，应在钢材表面加盖铁皮，保护加热；

（5）采用高压水、压缩空气在轧前或者轧制过程中清除轧件表面上的氧化铁皮。

4.2 折叠、划伤

防止折叠和划伤产生的措施有：

（1）加工的导卫板要符合要求，边缘圆滑； （2）正确调整导卫装置；

（3）消除辊道、辊道上盖板、移钢和翻钢设备上的尖角[19]； （4）需要检查运输辊道的运转情况，及时排除故障。

4.3 结疤

防止和消除结疤产生的措施有：

（1）改善铸锭和整模操作或者连铸操作，提高钢锭质量；

（2）加强钢锭、坯的质量检查，对有结疤缺陷的钢坯必须在清除后投产；

（3）严格轧辊的刻痕操作，及时更换磨损严重的导卫板和轧槽，防止轧件刮伤 [20]。

4.4 裂纹

防止裂纹产生的措施有：

（1）提高炼钢和连铸的冶金质量，改善连铸坯的表面质量，严格检查，不合格的铸坯不投产； （2）严格控制加热的温度；

（3）完善轧制制度，防止不均匀冷却，采用均匀压下量和合理的翻钢道次[21]； （4）合理的轧后控制冷却，使轧件冷却均匀。

4.5 塔形

需要定期检查更换侧导板，优化卷取工艺操作。

4.6 塌卷

尽可能地减小平直段的长度，适当降低卷取温度，合理钢卷存放。

4.7 花纹板高度不够

严格花纹辊的刻制，增大轧制压力，及时换辊。

热连轧钢、板带产品的生产过程比较复杂，在这个过程当中对产品缺陷的控制是有很大难度的，因此这还需要有更好的技术和更多的经验来逐渐进行完善。

850第八届（2011）中国钢铁年会论文集

5 结束语

钢板缺陷的分类是一项细致而又严谨的工作，既要尊重传统的分类方法，又要符合有关标准已有的定义，本文对热轧钢板表面缺陷进行了分类，并对其中一些缺陷产生的原因进行了分析，同时还介绍了防止一些缺陷产生的方法。但随着钢种数量逐渐增多，生产方式慢慢的多样化，新的缺陷和形态的变化会不断产生[12]，这个问题还需要进一步的研究和探讨。

参 考 文 献

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