冷鐓鋼盤條表面缺陷分析及解決措施探究

王鐘煒

（上海寶山鋼鐵股份有限公司，上海 201900）

冷鐓開裂是冷鐓鋼盤條在實際施工過程中表面缺陷問題，這一問題在所有質量問題占據95%以上。基于此，加強冷鐓鋼盤條質量缺陷問題分析，找出開裂主要原因，有針對性的采取相應的措施，解決鋼盤條表面缺陷問題，讓冷鐓鋼盤條質量得到提高，繼而帶動有關產品性能質量都會得到大幅度提升。

1 冷鐓鋼盤條質量缺陷問題分析

根據某鋼鐵股份有限公司生產冷鐓鋼盤條主要工藝流程來看，一共分為：步進梁式加熱爐加熱、高壓水除磷、高速線材軋機軋制、散卷控冷、收集、打包、稱重、掛牌、卸卷、入庫。在實際檢測中，盤條鋼表面熱劃傷缺陷分為兩種，分別為：表面線狀缺陷、表面金屬折疊缺陷。

（1）表面線狀缺陷

表面現狀缺陷還可以分為表面熱劃傷和縱向裂紋兩種，后者有可能是鑄坯固有的，也有可能是軋制過程中產生的缺陷。表面熱劃傷應該屬于軋制溫度控制不當造成的一種裂紋缺陷，從兩種缺陷來看，缺陷處沒有雜質和高溫氧化物，因此，在實際應用中要對軋制溫度進行控制。

（2）表面金屬折疊缺陷

盤條鋼表面質量問題主要是因為鑄坯、軋制引起的，其中后者造成的表面質量問題更為嚴重，這是因為如果是軋鋼造成的問題，那么一整批的冷鐓鋼盤條表面都有可能存在質量問題。在進行線性軋制的過程中，如果某一程序中出現了嚴重的軋件過滿，那么在進入下一工序時，就會出現表面金屬折疊的缺陷，最終導致整體質量出現下降[1]。

2 冷鐓鋼盤條表面缺陷原因分析

通過對冷鐓鋼盤條表面質量檢測分析，針對冷鐓鋼盤條工件表面問題進行詳細的研究，最終發現，造成冷鐓鋼盤條表面缺陷原因有以下六種。

第一，鋼坯缺陷。鋼坯表面如果存在氣泡、結疤、裂紋等缺陷，就會遺傳到冷鐓鋼盤條成品上。比如：鋼坯存在缺陷，整體形狀不夠規則，那么后續冷鐓開裂情況就會較為嚴重，且開裂周圍還會出現脫碳現象。因為鋼坯造成的缺陷，具體會呈現出連續塊狀，和盤條基體分離，不同鋼坯造成的鋼坯表面缺陷各不相同。

第二，壓入缺陷。根據鐵皮壓入缺陷深度的情況來看，冷鐓鋼盤條的表面缺陷也各不相同，一般情況下為圓弧形。鐵皮壓入缺陷會對后續的清理工作造成影響，而在隨后軋制的過程中，會導致缺陷進一步惡化，尤其是軋輥表面質量的惡化問題，會產生皸裂現象，一些冷鐓鋼盤條的表面還會呈現出發紋狀。

第三，折疊缺陷。在對冷鐓鋼盤條進行在試軋或調整尺寸過程中，如果軋機輥縫沒有得到合理的調整，就容易出現折疊缺陷[2]。這是因為上一道工序中的孔型尺寸過大或者過小都會對后續工序產生影響，如果尺寸過大，就會出現耳子，繼而導致缺陷的發生。不僅如此，如果軋槽老化嚴重，也會引發尺寸過大的情況，也會導致缺陷的發生。折疊缺陷常見于中軋區域，如果出現折疊缺陷，那么冷鐓鋼盤條的表面就會出現開裂，且開裂的縫隙附近還會出現起皮現象。根據形成原因的不同，折疊缺陷可以分為五個方面，分別為：單側或圓周對面出現的對稱缺陷、輥錯缺陷、單側折疊、平行折疊缺陷、劃傷折疊缺陷。

第四，劃傷缺陷。劃傷缺陷和折疊缺陷較為相似，但是區別在于劃傷缺陷造成表面裂縫的寬度比值大于2，而且此類缺陷為宏觀缺陷，常見于終軋附近區域。造成劃傷缺陷的主要原因在于軋制溫度變化、張力調整不當等，雖然劃傷缺陷在一般情況下，對冷鐓鋼盤條表面造成的負面影響較少，但是最終依然會對產品性能產生負面影響。

第五，組織缺陷。冷鐓鋼盤條在吐絲后，搭接點與非搭接點之間存在冷卻速度差異，尤其是在一些大規格盤條中，表現尤為明顯，如果局部冷卻不均勻，那么盤條內部組織也會出現不均勻的情況，嚴重的情況下還會產生馬氏體等硬脆缺陷組織。受到這一缺陷的影響，冷鐓鋼盤條之間會產生脆性開裂，而且裂的角度和冷鐓方向呈45°。

第六，修剪不干凈。除了上述幾個方面，如果盤條頭尾修剪不干凈，那么也會對后續的工序產生影響，按照正常標準修剪頭尾，就會造成冷鐓開裂。體現在實際應用過程中，金相組織中觀察此類缺陷呈無規則形狀，裂紋尖部通常呈發散狀。

3 冷鐓鋼盤條表面缺陷解決措施

（1）優化軋制規程

通過上述分析內容來看，造成冷鐓鋼盤條表面缺陷的主要原因是因為軋制規程不夠合理。冷鐓鋼本身質地較軟，軋輥摩擦系數較大，在實際應用的過程中，如果軋件寬展量較大，那么在孔型系統中，就會出現孔型過滿的情況，最終導致折疊缺陷。因此在進行冷鐓鋼盤條軋制的過程中，必須要收集大量的數據，同時對數據進行全面的處理，以此制定出最為合適的軋制規程。首先要加強對修磨工序的管理，在實際生產前，對冷鐓鋼坯進行質量檢查，以鞍鋼線材廠為例，采用了磁粉探傷的方式，判斷冷鐓鋼坯的質量，同時采用了全部修磨和局部修磨兩種工藝，盡可能的消除缺陷，為后續工序的開展奠定良好的基礎。其次合理控制冷鐓鋼上料順序，不同鋼制的化學成分不同，因此在高溫狀態下變形抗力也各不相同，如果上料順序存在問題，那么變形程度就會受到影響，一般情況下要按照從變形抗力從小到大的方式編排鋼種軋制順序，以此減少鋼種之間的變形抗力差距，降低不必要的缺陷。除此之外，在實際應用的過程中，除了變形抗力之外，還要對軋制尺寸、調整方式進行設計，在上料順序的基礎上，進一步消除變形抗力對軋制變形的影響。最后還要加強過程中的數據收集，縮短軋制過程中的軋制量，避免軋槽老化，對表面質量造成負面影響，而通過數據收集，明確表面質量較優狀態下的各種工藝參數，從而生成冷鐓剛生產控制預案，有效解決了冷鐓不合格的問題。以鞍鋼線材廠為例，冷鐓鋼盤條合格率得到顯著提升，表面缺陷問題發生概率得到大幅度降低。

（2）規范軋制操作

除了優化軋制規程之外，規范軋制操作也是一種質量控制措施。根據對冷鐓鋼盤條的檢驗分析可知，表面質量缺陷會受到設備故障或者不規范操作造成，可以通過改進NTM、RSM軋輥換修磨工藝，來改變表面質量缺陷問題，加強對軋輥環質量的控制，定期采用樣本檢查軋輥環，保證軋輥換質量合格，可以從根本上避免大規模質量表面缺陷問題。除此之外，軋制冷鐓鋼等軟線的過程中，要對導衛、導輪、起套輥等裝置進行檢查，并且定期更換，在生產組織過程中，安排在專業人員對導衛、導輪、起套輥等裝置進行檢查更換，以此保證質量問題。除了上述兩個方面之外，實際生產過程中，每個生產出來的冷鐓鋼盤條也要經過嚴格的檢查。以四川某鋼鐵廠為例，該工廠中的工作人員將每一個冷鐓鋼盤條都進行了取樣處理，并且做好標記，送去質檢部門，進行酸洗檢測，并且會樣品貼上標簽和批號、鉤號等信息，從而根據實際檢測結果與實物一一對應。該公司明確規定，如發現冷鐓鋼盤條樣品出現黑線及冷墩開裂的情況，對應的實物要另行堆放，以此最大程度減少不良產品出廠，杜絕不良產品對后續有關產品的生產造成負面影響[3]。不僅如此，該工廠還會組織專業的工作人員對出現問題的樣品、實物進行分析，明確此次生產過程中，產生黑線的軋制原因，從更好的調整軋制設備，保證生產質量。除了該公司的方式之外，想要優化規范軋制操作，還可以基于過往生產經驗，對減定徑機工藝參數進行總結，利用大數據技術分析每次生產中參數的調整規范情況，從而對現場操作規程進行分析，以此保證冷鐓鋼盤條實現標準化作業。又比如：某鋼鐵廠就根據實際生產工作經驗，制定了導輪和活套輥等的定期檢查、維護及更換制度，最大程度規避生產質量問題。除了上述內容之外，工廠還可以加強工藝紀律執行、檢查和考核力度，比如：落實廠內質量異議經濟責任制度，培養績效、考核制度，讓工作人員提高對產品質量的重視程度。

3 總結

綜上所述，冷鐓鋼盤條表面缺陷主要體現在線狀劃痕、金屬折疊這兩個方面，造成這兩方面缺陷的根本原因在于軋制規程不嚴謹、規范軋制操作不合理。想要從根本上避免這一問題，就要在軋制過程中，對主要工藝參數藝術進行分析，及時調整軋制規程，從根本上避免表面缺陷問題。