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冷轧质量控制
冷轧质量控制
第一章原料
一、钢的分类
冷轧带钢的种类很多,用途也很广泛。
为了区别各种化学成分和各种用途的带钢,便于选择和使用,必须了解钢号,而钢号的表示方法又和钢的分类有密切关系。
钢的分类方法很多,主要根据钢的获得方法、钢的化学成分、钢的质量和钢的用途进行分类
1.根据获得方法分类
根据不同的冶炼方法和设备,可以把钢分为三种:
(1)平炉钢
从平炉(西门子一马丁炉)中冶炼出来的钢。
一般都是碱性,只有在特殊情况下,才在酸性平炉里炼制。
目前平炉钢已淘汰。
(2)转炉钢
从转炉中冶炼出来的钢。
除了可分为碱性和酸性转炉钢外,还可分为底吹、侧吹和顶吹转炉钢,这两种分类又常常混合使用。
例如,贝塞麦转炉钢为底吹酸性转炉钢,托马斯炉钢为底吹碱性转炉钢。
目前,我国生产量最大的是碱性侧吹转炉钢和顶吹氧气转炉钢。
(3)电炉钢
在电炉中用电热冶炼出来的钢。
钢液不与燃料的火焰接触,清除杂质较易,温度也容易准确地控制。
因此,它的质量非常高,可以冶炼质量优越的钢。
电炉钢可分为电弧炉钢、感应电炉钢(也称高周波电炉钢)、真空感应电炉钢和电渣炉钢等等。
通常,大量生产都是以碱性电弧炉钢为主。
按脱氧程度和浇注制度的不同,碳素钢又可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类,
合金钢一般都是镇静钢。
2.根据化学成分分类
根据钢的化学成分,可把钢分为碳素钢和合金钢两种。
(1)碳素钢
根据含碳量的不同,大致又可分为:
低碳钢:
含碳量在0.25%以下的钢;
中碳钢:
含碳量在0.25%一0.6%之间的钢;
高碳钢:
含碳量在0.6%以上的钢。
(2)合金钢
根据钢中所含主要合金元素的种类,可分为锰钢、铬钢、镍钢等。
依含合金元素总量的不同,大致又可分为:
低合金钢:
合金元素总量在5%以下的钢;
中合金钢:
合金元素总含量在5%~10%之间的钢;
高合金钢:
合金元素总量在10%以上的钢。
3.根据质量分类
根据钢中所含有害杂质的多少,可以把钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢三大类。
(1)普通钢
一般指含硫量不超过0.050%,含磷量不超过0.045%的钢,但酸性转炉钢的硫磷含量允许适当放宽。
普通碳素钢已改名为碳素结构钢,其牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值(195,215,235,255,275)、等级(A、B、C、D)和脱氧方法符号(沸腾F,半镇静b)表示。
(2)优质钢
含硫量不超过0.035%,含磷量不超过0.040%的结构钢,含硫量不超过0.030%,含磷量不超过0.035%的工具钢。
其它非特意加入而是从原材料带入的残余杂质,如铬、镍、铜等的含量,也有一定的限制。
(3)高级优质钢
属于这一类的钢一般都是合金钢。
钢中含硫量不超过0.025%,含磷量不超过0.025%。
其它混入杂质则限制得更严格。
4.根据钢的用途分类
根据钢的用途分为结构钢,工具钢和特殊钢三种。
(1)结构钢
这种钢是用以制造机器零件、机床、桥梁,厂房结构及其它结构用零件等。
结构钢又可分为两种:
碳素结构钢:
不含有特殊元素,含碳量在0.70以下的钢。
合金结构钢:
含有特殊元素,并在规定含量范围内的钢。
合金结构钢具有更高的强度和韧性。
(2)工具钢
这种钢是用以制造各种工具。
工具钢可分三种:
碳素工具钢:
含碳量在0.7%~1.3%范围内的钢。
合金工具钢:
钢内含有较高的合金元素,钢的物理性能很强,具有较高的耐用性。
高速工具钢:
钢内含有高耐磨(W、Cr、V等)合金元素,在高温下(600'C)尚能保持切削性能。
(3)特殊钢
在特殊工作环境中,具有特殊物理和化学性能的钢,总称为特殊钢。
特殊钢可分以下四种:
耐热不起皮钢:
凡在高温下,对于气体的浸蚀而不起皮的钢,称为不起皮钢。
凡在高温下(900~C或1100~C以下)能保持足够的强固性和抗氧化性能的钢,称为耐热钢。
这两种钢的总称为耐热不起皮钢。
不锈耐酸钢:
凡在空气中能抵抗腐蚀作用的钢,称为不锈钢。
在某些化学浸蚀介质中能抵抗腐蚀作用的钢,称为耐酸钢。
这两种钢的总称为不锈耐酸钢。
电热合金:
具有较高的电阻,并在高温下具有良好抗氧化性能的合金,称为电热合金。
磁性材料:
这种材料,在强磁场或弱磁场下具有良好磁性。
上述四种分类法,只是最常见和常用的几种。
除此以外,还有其它的分类方法,例如,按金相组织分类,又可分为按退火后钢的金相组织分类、按正火后钢的金相组织分类,以及按加热和冷却时有无相变和室温时的金相组织分类等等。
以上各种分类法,主要是根据不同需要或不同场合而采用的。
在某些情况下,往往是把几种分类方法混合使用。
二、钢的编号
钢的分类只能把具有共同特征的钢种划分和归纳为同一类,不可能将每一种钢的特征全部反映出来。
因此,为把每一种钢的特征反映出来,必须制定出一个统一的编号方法。
这种编号方法,应该简明、容易记忆。
我国规定了统一的表示方法,即用符号将每一种钢的特征全部表示出来,此方法规定:
钢中的合金元素,用国际化学符号或汉字来表示,如“铬”或“Cr”、“硅”或“Si”、“锰”或“Mn”、“钨”或“W”等。
产品用途、冶炼和浇注方法,用汉字和汉语拼音字母表示,一般用缩写。
含碳量与合金元素的含量,则用数字表示。
结构钢的含碳量以百分之零点零一为单位,用二位数字表示。
例如,平均含碳量为0.10%、0.25%、0.45%的钢,其钢号就应为“10”、“25”、“45”。
工具钢的含碳量以百分之零点一为单位,用一位数字表示。
如平均含碳量为0.8%的碳素工具钢,其相应钢号为“T8”。
含碳量写在符号的最前面(合金工具钢的含碳量等于或大于1%者可不标出),而合金元素的含量,则写在该元素字母的后面。
含锰量较高的钢,应将锰元素标出。
例如:
含碳量为0.65%,含锰量为0.7%一1.0%的钢,其相应钢号为“65Mn”。
含硫,磷量较低的高级优质钢,则在钢号的最末尾加字母“A”予以标明。
同时,为标明钢的用途,在某些钢号之前,再附以用途标号。
通常,碳素工具钢加“T”,滚珠轴承钢加“G”等。
钢号中常用的元素符号:
元素:
CSiMnPSCrNiCuBTiWVMoAl
名称:
碳硅锰磷硫铬镍铜硼钛钨钒钼铝
钢号中常用的冶炼、用途、浇注方法等符号
符号含义
F沸腾钢
B半镇静钢
A(标尾)高级优质钢
T碳工具钢
G滚动轴承钢
三、钢中主要元素的作用
碳(C):
对于碳素结构钢的组织及性能有很敏锐地影响,碳能增加带钢的强度和硬度,但会降低带钢的韧性。
带钢的塑性也随着含碳量的增加而降低。
锰(Mn):
锰对带钢性能的影响大致和碳一样,可以提高带钢的强度和硬度。
随着带钢中含碳量的不同,锰对带钢的性能影响也不问。
锰使含碳0.1%一0.15%的低碳钢强度增加最甚,而使含碳0.7%~0.8%的带钢的强度增加较弱;锰对中碳钢和高碳钢的延伸率很少改变,而冲击韧性随着含锰量的增加而降低。
硫(S):
在一般带钢中都是有害的杂质,硫化夹杂物对带钢有不良影响,含硫量多时(大于0.045%)引起热脆现象,也就是在加热的状态下表现出脆性,轧制时易生成裂口或裂纹。
磷(P):
与硫相似,也是有害元素。
通常在带钢中的磷含量,不允许高于0.05%,否则引起冷脆现象,也就是在冷状态下脆弱,含磷量超过0.13%时脆性更明显。
硅(Si):
硅是带钢中常见的元素之一。
硅的加入,能提高带钢的硬度和强度。
但硅含量若超过3%,将显著地降低钢的塑性和韧性。
镍(Ni):
镍是对带钢有利的合金元素,加镍于钢中,能提高带钢的硬度和强度,但其作用比锰小些。
同时镍还增加带钢的韧性,促使获得细晶粒的组织。
铬(Cr);铬对提高带钢的力学与工艺性能有很大的影响,加入铬可以增加带钢的硬度、淬硬性、晶粒细化性、耐磨性及耐蚀性。
碳钢中加入少于1%铬时,将促使塑性有所提高。
当含铬量在1.0%-1.5%时,将会降低冲击韧性,但对断面收缩率和延伸率影响不大。
钢中含铬量为12%一14%时,能有效地防止生锈,所以这种钢常被称为不锈钢。
钨(W):
与铬相似,带钢中加入钨能增加硬度和淬硬度,减小焊接性,并使延伸率和断面收缩率减小。
钨的加入,还能阻止其晶粒在加热时的增长,并使带钢具有良好的耐磨性和耐蚀性。
但带钢中含钨量超过9%时,硬度显著提高,而延伸率和断面收缩率显著降低。
钼(Mo):
常以0.2%一1.0%的量加入于镍钢、铬钢中。
钼的加入,增加钢的硬度、韧性、晶粒细化度及耐蚀性,但降低带钢的延伸率、断面收缩率和冲击韧性。
钼也像钨一样,能降低钢的导热率,但能防止钢的过热,它加入钢中在轧制时比碳钢需要更大的轧制力。
钒(V):
与钼相似,加于合金钢中。
钒的加入,减小晶粒度,增加硬度和韧性(不显著),能防止过热。
通常轧制并不遇到特殊困难,但含钒量超过1%时有损钢的质量。
四、热带的技术条件
热轧钢带常用标准为:
GB/T3524碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带
GB/T8749优质碳素结构钢热轧钢带
热轧带钢的技术要求,可归纳为以下几个主要方面:
①化学成分方面的要求:
主要元素的成分范围以及残余有害元素的上限值。
②尺寸精度方面的要求:
包括带钢的尺寸偏差范围、带钢长度方向的弯曲程度(即镰刀弯)、板形方面的截面差(三点差)和同条差等。
③表面质量方面的要求:
分为不允许有的缺陷,如裂纹、折叠、氧化铁皮压入等,及允许有不大于公差要求的缺陷,如划痕、刮伤、凸凹面、辊印、碎边、斑点等
④性能、组织方面的要求:
这个方面的要求涉及面较大,其性能的要求包括力学性能、工艺性能(如弯曲,焊接、冲压性能等)和特殊物理、化学性能(如磁性、抗腐蚀性和抗氧化性等)。
其中最普遍的是力学性能,它主要包括强度、硬度、延伸、冲击韧性等多个参数。
五、坯料的常见缺陷
热轧带钢厚度精度和均匀性,板形状况、外形尺寸、表面质量及各种性能等是否符合冷轧带钢的生产要求,与被轧带钢坯的质量及是否严格地按所规定的加热工艺、轧制工艺有直接关系。
由于带钢坯本身质量不佳及工艺操作的不正确,常会出现各种缺陷。
(1)氧化铁皮轧入
热轧带钢表面粘附着一层氧化铁皮,其颜色多为灰黑色或红棕色,分布面积有大有小,有块状也有条状,轧入深度亦有深浅之别。
产生原因是轧制温度高,形成再生氧化铁皮被压入带钢表面,或加热时间过长及加热温度过高造成氧化气氛而生成氧化铁皮在轧制时压入。
其生成氧化铁皮的厚度,通常取决于加热条件、钢质,开轧及终轧的温度。
(2)弯曲(俗称镰刀弯)
带钢的长度方向在水平面上向一侧边弯曲。
产生原因是轧辊辊型加工不正确或辊缝调整不平行,使带钢延伸不一致,另外带钢坯本身两边加热的温度不均,也会促使轧制时延伸不一样,还有两边压下量调整如不当,两侧轧辊轴瓦磨损不一,导卫装置安装不正确等均会导致带钢在轧制时的弯曲。
(3)裂边
带钢边缘破裂严重时带钢边缘被撕成锯齿形,并有明显的金属碎片。
产生原因比较复杂,既和钢质有关,又与加热、轧制工艺有关。
归结起来主要是轧辊辊型设计不合理,轧辊调整不正确,低温轧制,其次是带钢化学成分不合适或坯料脆性大,再者坯料边缘存在裂缝或坯料过烧等,都是产生裂边的原因。
(4)划伤(划痕)
带钢的表面有低于轧制面的纵横向划沟,长短不一,部位不定,一般呈连续或间断地分布于带钢的全长或局部。
纵向划伤多为轧制时导卫板或辊道有尖角与带钢接触形成,或在卷取过程中划伤,横向划伤则由于带钢在冷床上横移或在运输等过程中受到擦伤造成。
(5)压痕
带钢表面上呈形状不同,大小不一的凹坑,其凹坑不呈周期性。
产生原因是轧辊、夹送辊产生粘辊或粘附氧化铁皮,若有异物掉在带钢表面上,经轧后脱落也会在带钢表面形成凹坑;另外带钢在堆放过程中与硬物碰压,或同带有硬尖角的物质垫底部也会形成带钢的压痕。
(6)辊印
带钢表面有条带状或片状的周期性轧辊压印,其压印部位较亮,但没有明显的凸凹感觉。
产生原因是轧辊材质不良,硬度低易损伤;带钢硬度高或轧钢时不注意使辊面产生烙印或粘有铁屑。
(7)厚度不均匀(凸棱)
带钢各部位的厚度不一致。
厚度不均有纵向(长度方向上)和横向(宽度方向上)之分,即在同一纵断面出现头、中、尾部位的厚度不一致和在同一横断面两边与中间或两边等部位的厚度不一致。
产生原因是带钢加热温度不均或各道次压下分配不合理导致带钢的塑性变形不一致,轧辊辊型配置不当或轧辊弯曲变形也会造成周期性的厚度不均;另外带钢本身的厚度不一致以及轧辊和两轴瓦磨损严重均会使带钢出现厚度不均。
(8)结疤(又称重皮)
带钢表面是“舌头”状或“鱼鳞”状的翘起薄片。
其面积与厚度大小均不相等,外形轮廓极不规则,有闭合与不闭合,有与钢的本体相联结并折合到带钢表面上,而不易脱落,有与钢的本体没有联结但粘合到带钢表面上,易于脱落,有翘起和不翘起的,一般轧制产品的结疤不易翘起,周围留有痕迹,下面有氧化铁皮,由炼钢造成的结疤容易翘起和张开,下面有夹杂物。
产生原因是钢锭表面有残存的结疤(重皮),轧后压入带钢表面上,或带钢表面凸凹不平,清理深宽比不够,轧件表面严重刮伤后再轧,或成品前某一道次轧辊掉肉或有砂眼,带钢通过后表面产生凸块,再轧后呈周期性的生根结疤,或因轧辊粘结金属物,带钢通过后形成凹坑,再轧时若延伸不一,凹坑也会变形结疤,另外轧制时外来金属物落在带钢坯表面被带入轧辊,轧后压入带钢表面形成不生根结疤。
(9)表面夹杂
带钢表面上有较明显的点状,块状或条状的非金属夹杂物,其颜色为红棕色、淡黄色和灰白色。
产生原因是炼钢时造渣不好、盛钢桶不净,或带钢加热时耐火材料的崩裂,带钢表面粘有非金属夹杂物,轧制时未剥落等造成表面夹杂。
(10)麻点
带钢表面呈现有局部的或连续的成片粗糙面,分布着形状不一、大小不同的凹坑,严重时有类似桔子皮状的比麻点大而深的麻斑。
产生原因是加热过程中带钢表面氧化严重,轧制时氧化铁皮成片或块状压入带钢表面上,在轧制过程中或酸洗后脱落形成细小的坑,即通称的氧化麻点,轧辊质量差,磨损严重等也会造成带钢的麻点,也有的由于加热过程中被某种气体腐蚀,形成气体腐蚀麻点。
(11)折叠
带钢形成局部互相折合的双层金属。
产生原因是辊型与压下量控制不当形成大波浪被轧后压合,或操作不当造成局部压合,加热温度差较大,局部变形不均,两侧延伸不一也会形成折叠。
(12)分层
有明显的金属结构分离,破坏了带钢的整体连续性。
严重时则分成2~3层,层与层之间有时有肉眼可见的夹杂物,夹杂产生的分层部位不固定。
产生原因是钢锭轧带钢坯时缩孔未切净,使带钢坯上带有缩孔残余,或钢锭有集中的夹杂物,另外,化学成分的严重偏析也可能形成分层。
(13)红斑
带钢表面呈现赤红色的,但有一定深度的斑点。
产生原因是由于炉灰或未除掉的红色氧化铁皮压入带钢表面所致。
(14)气泡
带钢表面无规律地分布有呈圆形的大小不一的凸泡,其外缘比较圆滑,大部分是鼓起的,也有的不鼓起而经酸洗后表面发亮,其断面有分层并呈现凸起性的空隙,产生原因是炼钢时沸腾不好,出气不良,使钢锭坯的内部产生严重气泡,经多次轧制没有焊合起来,或沸腾钢锭浇注温度过低,浇注速度太快,使气体没有跑出的机会,形成气泡的数量过多,尺寸过大,轧制未能焊合。
(15)裂缝
带钢表面有不同形状的破裂,其方向是任意的。
有一种是与轧制方向平行的顺裂纹,有一种是密集的鱼鳞状或针状裂纹。
常出现在带钢边缘部位上,裂纹严重时,有明显的开口,深而长。
这主要是坯料带来的,如坯料的气泡破裂和坯料的裂缝轧制后暴露,另外钢中硫、磷成分出格或带钢的缓冷、清除不好等都会造成带钢的裂缝。
(16)毛刺
带钢的两边有时形成飞起的毛边,它是端面上的一种尖而薄的突出金属,此种缺陷主要出现于宽带钢裁剪成窄带钢的带钢坯上。
产生原因主要是剪刃过钝,剪刃松动和剪刃调整不当也会引起毛刺。
第二章酸洗
一、酸洗线的目的
酸洗线的目的有四个:
1、除去热轧板卷表面氧化铁皮
热轧板卷系在终轧温度800—900℃高温下经受热轧,因此,在带钢表面生成大量氧化铁皮。
这种氧化铁皮给冷轧操作带来了障碍,损坏了产品表面的美观,同时,也妨碍镀层性能、喷涂性能。
为除去这种氧化铁皮通常采用机械法和化学法相结合的方法。
所谓机械法是采用除鳞机进行弯曲加工使氧化铁皮中发生龟裂,容易和酸接触而除掉氧化铁皮的方法。
所谓化学法是使氧化铁皮和酸发生反应而除去氧化铁皮的方法。
所使用的酸通常是硫酸或盐酸。
盐酸和硫酸相比较,具有与氧化铁皮反应快、生成的铁盐在盐酸中溶解度大等优点,因此,可加快酸洗线的速度,提高了生产效率。
2、板卷的连接(焊接)
为提高后部工序的作业率和收得率,把几个热轧板卷接头焊接起来,形成一个大板
卷。
3、侧剪边
热轧板卷的板宽全长未必均匀,并且由于边缘存在有龟裂的情况,故通常进行侧剪边。
4、涂油
为防止板卷在卷取运输中产生伤痕,防锈或作为轧制顶涂敷,依照以上不同用途涂敷各种油(把这种操作总称预涂油)。
二、酸洗原理
1、氧化层构成
氧化铁皮是钢在高温下与氧反应而形成的,外层与氧接触更充分,金属与氧反应更彻底。
由金属基体向外依次为氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、三氧化二铁Fe2O3,其中氧化亚铁层最厚。
影响带钢氧化层厚度的主要因素:
带钢终轧和卷取温度;带钢冷却时间;氧化气氛;钢的化学成分。
2、与盐酸的反应
在使用盐酸进行酸洗时,由于盐酸和Fe2O3发生反应最快。
基体铁(Fe)比氧化铁皮更容易溶解,容易形成所谓的过酸洗状态,所以,为防止产生过酸洗,添加少量的控制剂(缓蚀剂),在铁表面形成保护膜,起防止基体铁受酸腐蚀作用。
酸洗槽中,酸液浓度、温度、控制剂量都要严格掌握。
三种氧化铁均能很好地溶于盐酸,各种化学反应中,以氧化亚铁FeO为主,生成氯化亚铁和水。
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
影响反应进行的主要因素:
盐酸浓度高有利于反应进行,但过高会增加酸挥发,使酸耗增加,一般控制在10%-20%;
酸液温度高有利于反应进行,但过高也会增加酸挥发,使酸耗增加,一般控制在80℃-90℃;
氯化亚铁FeCl2浓度高不利于反应进行,过高时应更换酸液和冲洗酸槽,一般不超过180g/l。
三、酸洗设备和操作
带钢酸洗所使用的设备是连续酸洗设备,尽管各个设备间存在某些不同,但其典型例子如下图所示。
热轧板卷用开卷机开卷,经焊接、在酸洗槽中除去氧化铁皮、水洗、烘干后,进行侧剪边、涂油,最后卷取。
开卷机:
开卷机是热轧板卷的放料装置,根据需要,为使氧化铁皮中发生龟裂,设置加压辊、校平辊。
破鳞机:
破鳞机是为使氧化铁皮中发生龟裂,在酸洗槽中很容易除去氧化铁皮而设置的装置,破鳞机有与开卷机组合在一起的,有设置在活套坑、活套车前和酸洗槽前的。
下切式剪切机:
下切式剪切机是切掉热轧板卷端头用的。
为焊接板卷,端头要切成直线。
另外,对焊接作业、下部工序作业有害的端头不良形状和缺陷也应切去。
焊接机:
如前所述,为加大板卷,让带钢通过连续作业线进行焊接。
焊接方法有很多种,但通常采用闪光对焊焊机。
它是通以大电流,使前端熔融,在高压下进行对接的焊接带钢的方法。
另外,还有的采用氩弧焊设备。
焊缝清理机:
铲平焊接时形成的焊缝隆起,使之和其他基体部分厚度相同。
精除鳞机:
利用毛刷和高压水使龟裂的氧化铁皮尽量剥落,可以有效地提高酸洗效果并降低酸耗。
活套:
这是一种当焊接作业等时,保证带钢在酸洗槽中仍能连续酸洗,而存贮1~3个热轧板卷数量带钢的存贮设备。
酸洗槽中的带钢移动一停止就变成过酸洗,这样在轧制作业中有时会造成事故,或损坏产品的表面美观。
酸洗槽:
连续酸洗设备,通常酸洗槽由3~5槽组成串列式配置。
槽内的硫酸或盐酸通常浓度是4~25%,由第一槽起浓度逐次变高(液体温度80~100℃)。
清洗槽:
酸洗后的带钢首先用高压冷水喷射,然后用温水喷射或在槽中洗去表面残存的酸份和盐份(FeCl2)。
干燥器:
对从清洗槽出来的带钢表面进行干燥。
出侧下切式剪切机:
板卷达到所规定的大小后,要将带钢切断。
圆盘式剪边机:
带钢两边的耳子要连续地切掉,达到所规定宽度,以旋转圆刃修整下来的废金属,或者用碎边机切短,或者以原长卷绕在切边卷取机上的方法进行处理。
涂油器:
是往酸洗后的带钢上涂油的装置。
卷取装置:
卷取机是卷取带钢的装置,有张力卷取机和无张力卷取机两种。
后者卷得有些松散,并且内径也不稳定,故新作业线都改用张力卷取机。
四、酸洗缺陷
在冷轧带钢生产中的酸洗工序,有时因酸洗条件不理想,操作不当或某些设备不良,可能会造成各种酸洗缺陷,归结起来,大致有以下几种:
1、酸洗不均
带钢表面个别或局部地方残留着未被酸洗掉的氧化铁皮斑点。
产生原因:
①带钢在酸洗前没有松卷或松卷不均,表面有相互贴紧现象,酸液不易与其反应。
②酸洗前,带钢表面上有油污等未被清除干净,而阻碍了带钢与酸反应,
③酸洗中,未将带钢反复提升或充分揽动酸液也会产生酸洗不匀的情况。
2、酸洗不足
带钢表面残留着未被酸洗掉的氧化皮,用手抹有黑灰。
产生原因:
①酸液的温度低,浓度不够,或带钢在酸液中的停留时间不够,
②剥壳处理未达到预先要求,酸洗不足的带钢,轻者轧制后带钢表面颜色发暗,严重者氧化铁皮被轧入呈黑斑,氧化铁皮也可能粘在轧辊表面上,大块的氧化铁皮使带钢轧制时不延伸,而造成轧制后带钢出现浪形等缺陷。
解决方法是重新进行酸洗。
3、点状腐蚀
带钢表面上产生点或带状的凹坑。
产生原因:
①酸液温度过高、浓度过高;
②酸洗时间过长,
③酸洗缓蚀剂量不足,至使带钢表面逐渐变粗糙成麻面。
点状腐蚀的带钢,延伸性大大降低,在轧制过程中很容易断裂或破碎,坯料上的细微点状腐蚀一般可通过冷轧得到清除,而成品带钢的点状腐蚀是一种不可清除的缺陷。
4、酸渍、水渍
带钢酸洗后,表面被锈蚀,呈黄色。
产生原因:
①带钢表面经清洗后还残存着少量的酸质,中和不完全,
②带钢表面没有完全干燥而与空气中氧发生反应而锈蚀。
解决方法:
清洗槽尽量采用活水,提高中和槽中碱的含量和温度,或增加烘干工序,也可采用钝化处理。
5、氢脆
带钢表面呈现外观为条状的小鼓泡,鼓泡破裂后呈黑色细小裂缝,没有破裂的经轧制后便破裂或裂缝延伸、扩大。
并且是无规律的,它直接影响带钢的韧性和塑性。
产生原因:
带钢吸收酸洗过程中所析出的氢。
解决方法:
严格按酸洗工艺制度进行酸洗,采用缓蚀剂,酸洗后,采用烘干或将带钢置于空气或清水中若干时间。
6、黑斑
带钢表面呈现形状不同的黑色或成片的黑印。
产生原因:
带钢局部有油污点,大片锈痕或水迹,经过热处理后局部氧化,在酸洗时,未予除净而残留在带钢表面上。
解决方法:
重新酸洗。
7、红斑
带钢表面呈现赤红色的,有一定深度的斑点。
产生原因:
由于炉灰或未除掉的红色氧化铁皮轧入带钢表面,酸洗时未除掉。
解决方法:
清刷加酸洗,严重者剥皮处理。
8、划伤
带钢表面呈连续或断续的长条状且有一定深度的划痕。
带钢划伤后经轧制,会在表面留下划痕,如果划伤深度超过带钢厚度允许偏差一半时,一般轧制后也不能消除。
产生原因:
带钢在运动或卷取等过程中,与带有尖角的异物或机械作用所致。
解决方法,加强责任制,认真按工艺制度和操作规程工作,维护好设备,避免有棱有角的物体与带钢接触
第三章冷轧
一、基本概念
1、变形参数
H、B、L——轧前钢带的厚度、宽度和长度
H、b、l——轧后钢带的厚度、宽度和长度
压下量:
Δh=H-h
体积不变定律:
H.B.L=h.b.l
延伸率及压下率:
ε=(H-h)/H=Δh/H
2、轧制力
P=B.L.σ
式中:
B——轧件宽;L——轧件和轧辊的接触弧长;σ——轧件单位变形力
影响轧制力的主要因素:
工作辊径越大,轧制力大;
摩擦力越大(润滑差),轧制力大;
压下量越大,轧制力大;
加工硬化越大(轧件轧前变形率大),轧制力大;
张力(特别是后张力)越大,轧制力小。
二、压下规程制定原则
1、钢的延伸性能决定一轧程内的最大压下率。
对于低碳钢
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