淺析熱軋鋼板的表面翹皮缺陷

張景維

摘要：伴隨鋼鐵加工技術的不斷進步，近幾年來熱軋板鋼板產品的品質有較為顯著的提升，然而在最近幾年時間內，熱軋鋼板的表面缺陷在我國的鋼廠里面依然不斷發生，特別是翹皮缺陷更為顯著，已經發展成對熱軋鋼板合格率產生影響的重要因素之一。本文就熱軋鋼板的表面翹皮缺陷進行分析。

關鍵詞：熱軋鋼板；表面翹皮缺陷；控制

1 前言

熱軋鋼板產品大都以鋼卷狀態供給冷軋機作為原材料，并且同樣直接向使用人員與市場出售熱軋鋼卷與精整加工類商品，在最近幾年時間內又出現了通過酸洗的熱軋鋼卷當作最終成品進入到市場中對外出售。熱軋鋼板的關鍵鋼種是低碳鋼（涵蓋了超低碳鋼）等等。在之前的幾十年時間之中，熱軋鋼板產品的日益發展，加工技術不斷變革，進而在一定程度上增強了產品的品質。

2 翹皮缺陷特征分析

第1類翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向布局，長度在幾毫米至幾厘米范圍內，寬度大約是1～5 mm，沿著鋼板長度方向在1個又或是較多的相應部位集聚發生，在沿著板寬方向發生的部位并不固定，所有的部位都有所發生，板寬中部位置相對較多，鋼板的上下表面都有一定的發生。

第2類翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向展示為線簇狀間斷存在，長度在幾毫米至幾厘米范圍內，寬度大約是1 mm，大都發生在鋼板的尾部位置，在沿著板寬方向集聚發生在距離邊緣位置100 mm范疇之內，大都出現在生產線操作一側，鋼板的上下表面都有一定的發生。

第3類翹皮缺陷在鋼板的表面沿著軋向以細線形狀布局，長度大多在幾十至幾百毫米范圍內，寬度大約是1～2 mm，沿著鋼板長度發生的部位并不穩定，在寬度方向大都發生在鋼板中間位置，上下表面都有一定的發生。

3 表面翹皮的形成機理

3.1 氧化鐵皮引起的翹皮缺陷

在軋制環節里面，首先需要對鋼坯表面實施除鱗，除鱗不全面又或是鑄坯表面存在缺陷，便會造成鑄坯表面又或是邊緣位置留有一定的高溫氧化鐵，在軋制環節會遭受軋輥碾壓而進入到熱軋板的次表層之中，產生表面翹皮缺陷。因為氧化鐵的壓人阻斷了近表層基體間的關聯，壓人位置處能夠見到相對規整的間隙，同時間隙尺寸偏大。并且，氧化鐵皮被壓人的一種狀況便是鋼坯近表面的內部存在著氣泡，鄰近鑄坯表面中的氣泡在具體的軋制環節，沿著軋制的方向向外延伸，在鋼板的表面不斷逸出，造成熱軋板的表皮出現分層，在后期的軋制環節里面并未被壓合又或是被壓而離開鋼基體，最后導致熱軋鋼板出現表面翹皮缺陷。

3.2 卷渣引起的翹皮缺陷

在翹皮的橫切面中檢測到了Mn、K、Si、Na以及Al等其它元素，其是因為卷渣造成的卷渣大都是連鑄水口保護渣被氫氣包含卷入鋼液，在軋制環節導致鋼板的表皮發生分層，在鋼板的組織特征層面有所展示。經過光學顯微鏡觀察可知，鋼板正常組織有著顯著軋制取向的珠光體帶與鐵素體，缺陷位置珠光體與鐵素體的排列相對雜亂。出現卷渣的緣由大都是中間包水口吹氫量較大，拉速并不平穩，造成結晶器的內液面失去平穩，并且浸人式的水口浸人相對較深，保護渣粘度偏高，流動性較低同樣是產生卷渣的主要因素之一。

3.3 軋鋼加熱過程的氧化作用

若鋼坯表面存在裂紋又或是縫隙，鋼里面的Mn、Si以及C等元素便會與空氣里面的的O2發生反應。若鑄坯存在皮下氣孔，便會在軋制環節將氣泡完全拉開，高溫之間便會出現氧化作用，在缺陷位置處產生部分燒損。對于翹皮的橫切面實施掃描電鏡觀察之時，運用能譜檢測到Mn、Si以及O等其它的元素，表明其出現了氧化作用；翹皮橫切面缺陷部位包含了大量的鐵素體，與正常位置處存在著顯著的脫碳現象。由以上分析能夠得知，因為鑄坯有著皮下氣孔與表面缺陷，造成軋制環節發生氧化，最后產生翹皮。

3.4 夾雜物引起的翹皮缺陷

此缺陷或許是因為呈條狀布局的細微的夾雜物所造成的，因為夾雜物相對較長，表明在進入到鋼液內部的時候尺寸比較大，因此夾雜物或許源自于水口結瘤物，鋼中細微的夾雜物極易互相碰撞，痛死在浸入式的水口內外表累積，在澆注環節，氧化物夾雜歸屬塑性偏差的夾雜，此夾雜在熱軋環節被軋碎為條狀，削弱了晶粒間的塑性與結合力，提升鋼的熱冷脆性，在軋制力的影響之下，此位置便會成為裂紋形成的源地，在軋制環節相互合并發展，最后導致翹皮缺陷。

4 翹皮缺陷的質量檢驗與判定處置

（1） 針對普通結構鋼（例如：Q345B、Q235B等等），由于用途等級相對單一的鋼結構，承載量相對較低，翹皮缺陷對于產品品質所造成的影響較低，均能夠放行。然而若缺陷布局數量相對偏多（超過100mm）同時缺陷相對嚴重，需要進行降級處理。

（2） 針對汽車板、酸洗商品卷等對于表面品質有著相對較高需求的鋼卷，僅僅只有細微的同時數目布局相對較少的、又或是部分一兩處中等程度的、又或是缺陷都布局于邊緣位置同時位于切邊范疇內的能夠放行，超過上述規定的需要進行降級處理。

（3） 針對制管類用鋼，翹皮并非是對其正常運用造成影響最為主要的缺陷，一般中等程度之下的缺陷、布局數目相對偏少、又或是部分一兩處相對嚴重的狀況都能夠放行。超出上述規定的需要進行降級處理。

5 表面翹皮缺陷的控制措施

表面翹皮缺陷的調控措施主要有以下幾種：（1）首先需要增強對于板坯的檢驗、清潔，盡量的消除板坯的表面缺陷，尤其是邊角位置處的裂紋源，確保坯料的品質；（2）運用科學的加熱機制，以使得板坯的加熱溫度能夠相對均勻，在能源消耗允許的范圍之內，盡可能的增加出爐的溫度；（3）在軋制傳遞環節，加入相應的保溫方式，例如：保溫罩與卷取箱等等，并且合理提升軋制速率以盡可能的降低芯部和邊尾部之間的溫度差；（4）按照產品的寬度需求與坯料的具體寬度，能夠將立輥的減寬量調控在較小值又或是較大值的范疇，在立輥軋制力允許的情況之下，較大的形變更加有助于降低表面翹皮缺陷出現的概率；（5）增強設施的日常檢修。

6 結語

軋制工藝也同樣是形成表面翹皮缺陷最為主要的因素之一，在規定的時間內針對加工設施和鋼板觸碰位置，例如：側導板、熱軋板卷箱指針等設施的清潔檢修，有利于避免形成表面翹皮缺陷，減少該缺陷出現的概率。針對含銅量相對偏高的板坯鋼種軋制之時需要考慮科學高效的加熱工藝機制，特別是運用含銅量相對偏高的板坯套改軋制其它牌號之時更加需要即時的對軋制工藝進行調節，進而減低翹皮缺陷出現的概率。

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