冷轧板夹杂与氧化铁皮压入的形成原因研究及形貌辨析

本文对夹杂物与氧化铁皮压入导致的冷轧板的典型缺陷的形貌与形成原因进行了分析与研究,并进行了模拟轧制试验。研究结果表明,夹杂物所致的冷轧板主要缺陷中,以连铸卷渣为主。连铸卷渣亦导致冷轧板表面的麻点（麻面）缺陷,形貌与氧化铁皮压入导致同类缺陷相近,但亦有区别。缺陷暴露规律的模拟轧制试验结果与实际缺陷的形貌有很好的一致性,为研究缺陷形成原因与演变规律的有效手段。对典型缺陷的取样分析并结合模拟轧制试验结果证明,连铸坯深层带状卷渣可导致冷轧板带状表面翘皮（夹层）缺陷,连铸坯深层块状卷渣可导致冷硬板中部穿裂,连铸至末机架前的辊道划伤导致氧化铁皮压入是冷轧板表面黑（灰）线（带）缺陷的形成原因之一。     

冷轧镀锌板表面线状缺陷分析

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等对冷轧钢板表面和镀锌钢板表面的线状缺陷进行了研究分析.认为连铸坯中的气泡、夹杂和轧制过程中氧化铁皮的压人是形成冷轧板表面线状缺陷的主要原因,并分别指出了由上述原因引起的缺陷各自的主要形貌特征.     

CSP板卷及冷轧镀锌板表面缺陷分析

为研究CSP及其后续产品的表面质量,对马钢CSP、冷轧和镀锌生产线投产以来出现的主要表面缺陷进行分析,研究结果表明:夹杂类缺陷、边裂和氧化铁皮压入是热轧板卷的主要缺陷,这些缺陷将不同程度地遗传到后续产品.产生表面缺陷的主要原因有钢水质量、连铸和轧制工艺、除鳞工艺和后续设备自身状况等,分析认为提高钢水和连铸坯质量是消除热轧板卷和后续产品表面缺陷的关键.     

热轧带钢表面麻点缺陷研究及对酸洗影响分析

针对热轧带钢表面存在的麻点缺陷,利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了麻点缺陷的形貌与元素构成,并在实验室进行了模拟酸洗试验。结果表明：麻点缺陷表现为氧化铁皮脱落和压入,一方面因Mn含量控制不当导致氧化铁皮脱落,另一方面粗轧过程中除鳞不彻底导致精轧过程中氧化铁皮压入,两者综合导致了麻点缺陷的产生。麻点缺陷在酸洗后会在带钢表面留下凹坑,且凹坑可能会保留到冷轧板上,在冷轧时造成轧辊氧化膜脱落,形成新的氧化铁皮压入缺陷,影响钢卷表面质量。     

CP640线材表面结疤原因及控制

介绍了某钢厂轧制CP640线材时,出现的连续翘皮结疤、块状结疤、锯齿状结疤及点状结疤等表面缺陷的宏观形貌;采用电镜和能谱等方法分析了结疤产生的原因。认为结晶器振动异常,连铸坯表面振痕深,导致氧化铁皮挤入振痕,轧制后开裂;以及保护渣润滑、熔化性能不良,黏附在铸坯表面形成黑点,轧制过程中轧入线材等都是导致线材表面结疤的原因。通过加强对结晶器振动装置的维护、优化保护渣性能、提高轧制前期高压水除鳞能力等措施,线材表面结疤缺陷得到有效控制。     

Ti-IF钢冷轧缺陷的形成分析

对某钢厂生产的Ti-IF钢冷轧板的表面缺陷进行研究,利用扫描电镜和能谱仪分析其缺陷部位微观形貌及夹杂物成分,在缺陷部位发现大量氧化铝、硅铝酸盐、氧化硅、镁铝尖晶石夹杂物。此外,对夹杂物含量较高的头坯试样进行轧制模拟试验,分析结果进一步证实了由于各类夹杂物的存在导致Ti-IF钢冷轧板的表面缺陷。     

SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷分析

利用ZEISS SUPRA55扫描电镜观察和OXFORD能谱仪分析了SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷,系统分析了连铸浇钢工艺和保护渣性能,认为连铸结晶器卷渣是SPHC冷轧板表面夹杂重皮缺陷产生的主要原因。通过采取优化保护渣性能、提高连铸恒拉速率、改进钙处理工艺等措施,SPHC冷轧板表面夹杂重皮异议率降低了86.7%。     

节镍型奥氏体不锈钢轧板表面脱皮缺陷特征与成因

节镍型奥氏体不锈钢热轧板和冷轧板常见的表面脱皮缺陷对后续产品合格率有着极大的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等手段,观察并分析该脱皮缺陷处的宏观形貌、微观组织及元素成分,探究脱皮缺陷的形成原因。结果表明,热轧板脱皮缺陷表面及纵截面存在明显的嵌入型Cr、Mn金属氧化物,其化学组成与其常见氧化铁皮高度一致。此外,在热轧板脱皮缺陷纵截面EBSD扫描中发现有残余铁素体组织,轧制过程中该处两相组织热塑性差异可能导致微裂纹产生及后续高温氧化,从而表现为热轧板常见的氧化型脱皮缺陷。冷轧板脱皮缺陷来源于热轧板的隐性缺陷,其异常成分与中间包覆盖剂、结晶器保护渣等外来夹杂物基本一致,这些夹杂物在浇注过程卷入铸坯内部且多在冷轧过程得以暴露,并表现为夹杂型脱皮缺陷,形貌上包括直线型脱皮和剥落型脱皮。通过改进连铸中间包与浸入式水口工艺,可有效降低这类不锈钢轧材表面的脱皮缺陷比例。     

U型螺栓麻面分析

通过对U型螺栓麻面试样进行检测,分析了麻面产生的原因,认为导致这种现象的主要原因是生产轧材的铸坯在连铸过程中保护渣进入了铸坯表面,由于保护渣的韧性差,轧制过程中不能随着基体延展,而是碎裂成小块,这些小块在轧制后与成品材的氧化铁皮混合在一起,当氧化铁皮去除后就形成许多凹坑,这些凹坑连在一起就形成了成品材上宏观的麻面形貌。     

中厚板表面氧化铁皮缺陷分析与研究

氧化铁皮暴起、压入等缺陷给中厚板材的表面质量带来巨大影响。针对成品板材表面氧化铁皮及其对应连铸坯表面氧化铁皮进行微观组织结构分析和成分检测,结果表明:从铸坯到板材均存在氧化铁皮分层现象,均由保护渣卷入钢水或除鳞不净所造成。因此中厚板氧化铁皮暴起、压入缺陷应主要从防止保护渣卷入钢水、增强除鳞效果等方面入手。     

Surface inclusions and their evolution on strip rolled on CSP line and in following cold rolling process

Abstract

Hot and cold rolled strip samples with surface defects such as black pockmark, sliver and central cracking were collected from a compact strip production line followed by cold rolling. Microstructures and chemical compositions of the strip with defects were studied by scanning electronic microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. Four typical types of defects on strip including surface spherical mould powder entrapment, centre spherical mould powder entrapment, surface linear mould powder entrapment and centre linear mould powder entrapment were studied by hot and cold rolling experiment in laboratory. It was observed that spherical mould powder entrapment was transformed into the surface black pockmark after the hot rolling and cold rolling process. Centre spherical mould powder entrapment led to central fracture in the hot and cold rolling process. Surface linear mould powder entrapment resulted in sliver and centre linear mould powder entrapment led to severe sliver.     

热轧板结疤缺陷成因分析

对热轧板结疤缺陷和冷轧板成串孔洞缺陷进行取样,金相分析认为具有黑色纤维状组织的疤皮部分是钢基受撞后的分离物.现场观察发现了钢板撞击精轧机组侧导板现象.移植结疤缺陷进行热、冷轧模拟轧制实验,再现了结疤缺陷的生成、演变过程.分析认为钢板撞击精轧机组侧导板是产生结疤缺陷的原因,而冷轧板成串孔洞则是结疤缺陷的遗传产物.避免钢板撞击精轧机组侧导板是消除结疤缺陷提高热轧板材质量关键因素之一.     

取向硅钢冷轧断带问题研究

对取向硅钢冷轧过程出现的断带缺陷进行了跟踪,明确了从起皮到形成孔洞,再到断带的演变过程,采用扫描电镜对翘皮缺陷进行研究,结果表明：翘皮缺陷中主要元素是Fe、Si、Al,与基体一致,另外还有微量的Ca、Mg、K、Na等元素。冷轧起皮、断带主要是由于热轧边裂缺陷遗传而成。热轧过程部分边部掉肉飞溅至热轧板表面被压入,在冷轧过程由于伸长率与基体不一致而起皮剥落。通过降低铸坯加热温度、缩短高温段在炉时间、优化轧制模型,有效抑制了热轧板边裂的产生,从而解决了冷轧断带问题。     

热轧带钢亮带/冷轧带钢凸棱的成因及解决措施

 针对冷轧带卷的凸棱缺陷,对冷轧生产工艺进行适当调整,未能完全消除;而同期热轧带钢表面出现了亮带,经过跟踪与测量,确定热轧卷亮带位置与冷轧卷凸棱位置有对应关系,并提出亮带的实质是轧辊的猫耳状不均匀磨损导致在带钢厚度方向上形成的局部高点。通过优化热轧轧辊辊型和其他工艺制度,成功地解决了中薄板坯连铸连轧生产线上热轧带钢亮带问题,同时避免冷轧带钢凸棱缺陷。     

冷轧高强集装箱板轧制稳定性控制技术

 冷轧高强集装箱板由于其屈服强度、成形性能及尺寸精度的要求,对冷轧轧制稳定性和板形控制提出极大挑战。针对某钢厂薄规格冷轧高强集装箱板生产过程存在的肋浪和边裂情况进行分析,采用试验方法研究了热轧带钢库区冷却过程对钢卷温度及性能均匀性的影响,利用数值模拟的方法研究了该钢种在UCM机型冷轧轧制过程中带材变形特征,揭示了带材浪形和边裂的并发机理,同时分析了不同工艺对带钢变形均匀性的影响规律。结合理论及仿真分析,提出了针对热卷性能均匀性及酸轧轧制稳定性的优化方案,改进后冷轧板形质量明显提高,带材边裂缺陷完全消除,冷轧高强集装箱板的轧制稳定性及产品质量均得到大幅提升。     

基于模型驱动的冷轧带钢虚拟建模与系统仿真

 为解决冷轧带钢板形和轧机动作的模型驱动与人机交互问题,以冷轧带钢出口张应力横向分布和板带屈曲判别模型为基础,提出了基于VRML高程格网（Elevation Grid）节点的虚拟带钢建模技术,实现了边浪、中浪等常见板形缺陷的量化解析预测和三维动态可视化呈现,并结合国内某厂2 230 mm冷连轧机组出口板形仪实测数据,将浪形几何参数数值预测结果与现场带钢板形缺陷进行对比,两者吻合良好。在此基础上,以650 mm UCM单机架可逆冷轧机组为对象,利用MATLAB/Simulink 3D Animation工具箱,将轧机、带钢、厂房车间等VRML三维场景与轧制过程Simulink仿真模型进行了通讯集成,为虚拟现实系统开发奠定了基础。     

现代冷轧带钢生产技术进展概述

现代冷轧带钢生产技术飞束这发展,工艺与设备不断更新,新式除鳞设备、轧机、退火设备、多种联合生产线的出现及ＡＧＣ计算机系统的采用,都极大地提高轧带钢的质量,全面介绍了现代冷轧带钢生产技术的现状及发展趋势,并对鞍钢的冷轧生产提出了一些建议。     

荫罩框架钢冷轧薄板边部线状缺陷研究

边部线状缺陷是影响荫罩框架钢冷轧成品质量的表面缺陷之一。对荫罩框架钢生产工艺，设备进行全面调研，对缺陷宏、微观特征和缺陷中氧化圆点点形成机理做了深入的分析研究。研究结果表明，荫罩框架钢冷轧板边部线状缺陷是高温钢坯在热轧粗轧工序划伤后，将氧化铁皮压入沟槽内，在后续的轧制过程中逐渐演变而成。采取有效措施后，使缺陷卷比例由85%下降到7%以下。     

1 580 mm精轧机组大凹辊控制硅钢板形的研究及实践

热轧硅钢断面轮廓对冷轧横向厚差有重要影响,尽可能减小热轧硅钢边降有利于减小冷轧成品横向同板差。为了改善热轧硅钢边降较大、轧制周期短的问题,在1 580 mm精轧机下游F5～F7机架尝试使用大凹辊辊型,总结了大凹辊辊型应用前后热轧硅钢断面板形指标、冷轧横向同板差和工作辊磨损改善情况,分析了大凹辊辊型对硅钢边降和轧辊磨损的影响。实践发现使用大凹辊辊型可有效延长轧制千米数,减小轧制末期硅钢边降,改善冷轧成品横向同板差。