冷轧钢板表面碳形态分析方法研究(2021版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.

（安全管理）

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冷轧钢板表面碳形态分析方法研

究(2021版)

冷轧钢板表面碳形态分析方法研究(2021版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。

本文在生产实践的基础上，总结了退火处理后钢板表层碳的存在形态的表征方法，重点介绍了评价退火后冷轧钢板表面质量及对后处理有较大影响的碳元素存在的形态、数量和深度等的分析仪器和方法，分析了不同方法的特点。

冷轧带钢广泛应用于汽车、家电、建筑等各行业。为了进一步加工和表面处理的需要，经退火处理后的带钢板面必须具有较高的表面质量。带钢经冷轧轧制后，带钢表面残留有轧制油等物质，随后的热处理会把带钢加热到一定温度并保持一段时间，从而获得均匀的组织结构和所需的机械性能。在热处理的过程中，轧硬卷表面残留的轧制油也会挥发，钢板基体中的碳等元素也可能在一定的气氛条件下向钢板表面扩散，从而在钢板表面形成无定形碳、石墨碳等不同形态。热处理后钢板表面碳的存在形态和分布状况，可能会对后续的清洗和涂装质量带来严重不良影响。本文在生产实践的基础上，总结了退火处理后钢板表面碳的形态和分布状况的表征方法，分析了不同方法的优

缺点，可在钢材生产和使用过程中，根据钢板表面质量监控需要区别使用。

分析方法及设备

评价研究选取退火处理后的冷轧钢板为样板，采用3M公司Scotch 胶带提取钢板表面样本，并粘贴在清洁度取样本上，使用NOVO-SHADE 反射率计来测量反射率数值，借助美国LECO公司GDS-750A型辉光光谱仪(GDS)、美国LECO公司RC-412检测仪（Leco）和RINT2500/PC型X射线衍射（XRD）等方法对碳在钢板表面的深度分布、存在形态和结构等进行分析。

分析与讨论

2.1反射率评价

退火后冷轧带钢表面清洁程度采用反射率来衡量是一种简单快捷的评价方法，可在短短几分钟时间内对钢板表面的清洁状况作一大致判断。具体是采用Scotch胶带在被测样板上进行粘贴取样，然后采用NOVO-SHADE光反射率计进行测量，测量出的数据即为钢板表面反射率的数值。通常，反射率数值越大的钢板表面清洁程度越高，反之，钢板表面清洁程度越低。胶带粘贴取样主要用来评价退火后冷轧钢板表面残留的无定形碳等物质，因为这层附着在钢板表面的这层物质可较

为容易地被黏附到胶带上。Scotch胶带和检测样本如图.1所示。但是对于钢板表层的石墨态的碳，使用粘贴胶带取样的方法不能准确评价。这是因为，

石墨碳与钢板表层结合非常牢固，不能轻而易举地黏附下来。

2.2残碳（LECO）分析

采用Leco分析仪可对钢板表层碳的存在形态进行分析。利用Leco 分析仪输出的钢板表层碳的分解曲线，分别对三个温度段进行积分，可分别求出三个温度段下不同形态碳含量的和。采用这种方法分析时，要特别注意样品制作过程中应避免可能引入碳的二次污染源。

2.3辉光放电光谱（GDS）分析

采用辉光光谱仪可对碳在钢板厚度方向上的深度分布情况进行分析。

2.4X射线衍射（XRD）分析

采用XRD衍射仪可以对退火后冷轧板表层石墨态的碳作进一步分析。由于钢板表层碳的富集层厚度差别很大，从十几纳米到几百纳米不等，故分析时通常采用低角度掠射，扫描范围为10°~70°，从冷轧板的XRD衍射图谱分析中，样品表层有石墨碳存在，石墨的峰对应图中26-28。

的范围内。XRD分析方法可在上述分析的基础上，进一步确定钢板表层碳的存在形态。

结论

（1）在退火后的钢板表面粘贴取样，可以快速的评价钢板表面的清洁程度，但对石墨态碳不能准确评价。

（2）采用LECO可以方便地分析在钢板表层碳的不同存在形态和数量。

（3）采用辉光放电分析可以分析沿钢板厚度方向碳的深度分布情况。

（4）采用X射线衍射分析可以对钢板表面石墨态的碳进行结构确认。

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冷轧常见缺陷

冷轧缺陷冷轧常见缺陷冷轧带钢得质量指标中，带钢得尺寸偏差、板形以及表面粗糙度等要求就是很主要得项目，消除产品在这些方面得缺陷就是冷轧生产中质量提高得关键之一。一、表面缺陷大多就是由于热轧带钢坯质量不高，酸洗不良或冷轧轧辊表面有缺陷，冷轧时得工作环境不佳以及操作上得不注意等原因造成得。鉴于表面缺陷所导致得废品比重很大，特别就是要求高得产品，表面缺陷必需严加控制。常见得表面缺陷有： (1)结疤带钢表面呈“舌状”或“鳞状”得金属薄片，外形近似一个闭合得曲线。结疤一般有两种，一就是嵌在表面上不易脱落，另一就是粘合到表面上易脱落。产生原因就是：由于轧制过程中带钢内部靠近表面层分布得细气泡及夹杂层在轧制中破裂变成结疤，钢锭由于浇注条件不同而产生得结疤；重皮也就是轧制带钢表面产生结疤得主要原因，此外在剧烈磨损了得轧辊或有缺陷(如砂眼)得轧辊上热轧，均能使带钢出现结疤；如果所轧带钢得表面上形成局部凸点等，则在轧制时由于受辗压而产生结疤状得细小凸瘤。 (2)气泡带钢表面上分布有无规则且大小不同得圆形凸包。沿凸包切断后，在大多数情况下均成分层状露出。产生原因：钢锭凝固时气体析出形成气泡，或酸洗时带钢内部孔隙进入氢原子形成气泡。(3)分层带钢截面上有局部得，明显得金属结构分离层。产生原因：钢质不良，带钢中存在非金属夹杂，主要就是三氧化二铅与二氧化矽，另外，坯料有缩孔残余或严重得疏松等也能形成分层，从而使酸洗得带钢在有分层得地方形成突起与气泡出露。

(4)裂纹带钢表面完整性比较严重得破裂，它就是以纵向、横向或一定角度得形式出现得裂缝。产生原因：轧制前带钢不均匀加热或过热，轧制时带钢不均匀延伸，或带钢表面有缺陷清除不彻底，以及带钢上有非金属夹杂及皮下气泡，另外，冷轧时不正确地调整轧辊与不正确得设计辊型，同样会产生裂纹，再有，用落槽得轧辊轧制带钢，张力太大，化学成分不合适等也可能会出现裂纹。 (4)表面夹杂带钢表面上具有轧制方向上伸长得红棕色，淡黄色，灰白色得点状，条状与块状得非金属夹杂物。产生原因：热轧时坯料在加热过程中，炉渣或耐火材料碎块粒附在坯料上，以及冶炼时造渣不好或盛钢桶不净所致。 (1)麻点带钢表面缺陷中较常见得一种缺陷，其表面存在细小凹坑群与局部得粗糙面。一般其形状不规则，面积也小，但数量多。产生原因：热轧时压入了氧化铁皮，酸洗未净，又经冷轧造成，或冷轧时粘在轧辊上得氧化铁皮压入带钢表面。轧辊磨损严重同样可造成带钢得麻面。冷轧时，带钢表面不干净及粘有杂质或杂质压入带钢表面后脱落，也会造成带钢得麻点。除此以外，带钢得严重锈蚀及酸洗过度都可成形麻点。 (2)凹坑带钢表面存在得凹面，一般数量少，面积大。产生原因；轧制时辊面上缺陷或异物(硬杂质)与氧化铁皮被轧入带钢表面脱落后成凹坑。凹坑一般只有在带钢一面，另一面则显凸起。 (3)金属碎末轧入带钢表面粘附着金属碎末，无规则，有大有小，有块状、也有条状，压入深度亦有深浅之别。产生原因：轧辊表面不干净或金属碎末(如铁屑、钢丝等)落于带钢表面轧入，金属碎末轧入一般也只存在表面，有时可用小刀清除掉，甚至将带钢轻轻弯曲就可掉落。 (4)辊印带钢表面呈凸起或凹陷得印痕，但没有明显得凸凹感觉，印痕部位较亮。

带钢表面质量检测系统

带钢表面质量检测系统（无锡创视新科技有限公司李军）用于板材带材表面质量实时检测，表面质量等级判定及缺陷智能分析，最高速度支持 40m/s 随着冶金工业轧制工艺水平的提高，客户对各类型带材表面的要求越来越苛刻。表面质量已成为直接决定带材产品价格乃至各企业竞争的重要指标。另一方面，传统的人工目视检测方式存在很多缺点。如无法适应高速机组，检测细小的表面缺陷效率低下且容易造成检测人员眼睛疲劳，无法长时间有效的始终如一的检测整个材料表面,已经无法满足现代化生产的需要。基于机器视觉自动在线表面质量检测仪用于表面质量检测，使冶金带钢的生产管理者彻底摆脱了无法全面掌握产品表面质量的状态。无锡创视新科技有限公司有限公司是专业从事机器视觉智能化自动检测设备开发、设计、生产于一体的高科技企业，公司自主研发设计的MVC表面质量检测仪目前已有数百家表面质量视觉检测设备行业运行成功案例。公司拥有强大的技术团队，具有丰富的行业应用经验，为客户提供全面、完善的服务。MVC表面检测仪具有多项独有技术发明专利，帮助用户高效、快速、精确的完成检测工作。目前表面质量检测仪已经广泛应用于钢铁、有色金属、造纸、塑料、玻璃、无纺布等行业的表面质量检测。冷轧带钢表面质量检测是在机器视觉和我们专用核心技术的海量高速并行处理单元的基础上研制的，它充分利用了当前最先进的图像采集设备和图像处理算法。主要包括图像的获取和图像数据处理。【图像获取】图像的获取与光源以及摄像机安装位置有关，光源采用高亮度的专用LED 光源，摄像机采用高速、高灵敏度的线阵摄像机，安装位置与光源发出的光成一定角度，当钢板表面没有

【核心技术】高速超高分辨率数字图像采集技术：采用世界先进的加拿大DALSA超高速高分辨率工业线阵CCD的专用传感器，最快速度帧频率为100K。实时高速数字图像提取和处理技术：采用我们自有核心技术的基于DSP和CPLD技术的并行图像提取技术数字图像识别技术：运用视觉技术进行图像预处理、数字图像分割、可视特征提取,并通过高通，带通噪声滤波、指数变换图像增强技术、边缘检测、直方图变换、纹理和形状对比等手段,最终对缺陷进行判定。人工神经网络自学习专家系统：第一，具有自学习功能。实现图像识别，先把随着设备的使用，许多不同的图像样板和对应的应识别的结果不断输入人工神经网络，网络就会通过自学习功能,学会识别类似的图像。第二，具有联想存储功能。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。表面检测系统的核心在于检测方法、缺陷分类、操作参数的预置和系统管理软件。【技术指标】宽度方向分辨率：0.01-0.5mm长度方向分辨率：0.03-0.5mm缺陷检测准确率：90%以上，缺陷识别准确率：90%以上【系统功能】系统功能主要包括在线检测功能，离线分析功能，系统维护功能，数据管理功能等。【硬件配置】该系统主要由4部分组成，包括检测箱、现场控制箱，数据处理柜，操作台。检测箱：检测箱由功能相同的上下两部分组成，每部分包括我们研发的基于最新加拿大超高速高分辨率工业线阵CCD的专用传感器（数量由钢板宽度决定）、高强度稳定光源、安装

钢板表面缺陷

冷轧钢带表面常见缺陷及改进措施

目录一、冷轧卷缺陷辊印 (4) 粘结 (5) 压痕 (6) 锯齿边 (7) 树纹 (8) 划伤 (9) 凹坑 (10) 锈-1 (11) 锈-2 (12) 锈-3 (13) 氧化皮 (14) 氧化色 (15) 污板 (16) 振纹 (17) 碳化边 (18) 边部折皱 (19) 脱脂不良 (20) 油斑 (21) 卷印 (22) 擦伤 (23) 撞伤 (24) 浪形 (25)

刀印 (26) 中间折皱 (27) 燕窝 (28) 二、热轧卷缺陷边部开裂 (29) 分层 (30) 条伸 (31) 夹杂 (32) 孔洞 (33)

缺陷名：辊印(ROLL-MARK）不良代码：12 发生形态： 1）沿轧制方向有周期性的，板面有点状、块状、条状突起或凹陷进去的有间隔的不良。 2）平整辊印与轧钢辊印的区分：平整辊印伤疤处无粗糙度且发亮；轧钢辊印伤疤处发暗，有一定的粗糙度。发生原因： 1）轧钢辊表面受损 2）TM辊表面粘有异物 3）ANN不良产生氧化皮后，脱落粘附在TM辊上，TM时产生 4）作业各Line其它辊面受损对产品的影响： 1）外观不良，加工(冲压)时易发生破裂 2）影响镀层效果防止对策： 1）需要防止由各种杂质飞入钢带影响辊面质量2）对轧钢及TM工程中工作辊的硬度确认（爆辊） 3）ANN保护气体的纯净度保证，防止氧化皮的产生

缺陷名：压痕（DENT）不良代码：10 发生形态： 1）有一定周期性的压痕：异物粘附于发生原因： 1）作业line各辊上粘有凸起的异物引起 2）钢卷摆放位置有异物，导致产生 3）小车压痕 4）行车吊钩撞击后产生对产品的影响：对产品的影响：

冷轧带钢产品的质量缺陷

冷轧带钢产品的质量缺陷 1.原料缺陷对冷轧产品质量的影响。冷轧所使用的各种形式的原料,最常见的缺陷是表面铁皮压下边部裂纹、表面麻坑、凸泡过大、纵条状划伤、沿横向厚度偏差过大、沿纵向是镰刀弯或S弯、钢卷塔形、浪形扁卷、长舌头、冷松卷等。由于这些原料质量缺陷,大大降低了产品质量的成材率,使产品成本提高。 2.酸洗产生的缺陷对冷轧产品质量的影响带钢经酸洗、水洗和干燥后,其表面应成灰白色或银白色。但因操作不当,洗工艺制度和某些设备的不良影响,往会造成带钢的不同缺陷。这些缺陷主要有:酸洗气泡、过酸洗、欠酸洗、锈蚀、夹杂划伤和压痕等。这些缺陷占冷轧产品缺陷的2%左右,其中主要是欠酸洗,过酸洗和酸洗气泡等。下面简述一下这些缺陷产生的原因几防止措施: （1）酸洗气泡。酸洗气泡是由于酸与带钢作用生成氧气所造成的。它在冷轧时会发生噼啪的爆炸声,他的外观特征是呈条状的小鼓泡,破裂后呈黑色细裂纹,经过轧制后,气泡裂缝会延伸扩大,致使产品的力学性能降低。防止产生气泡的措施是:调整酸液的浓度,控制酸洗时溶液的温度和带钢表面平直状态等。（2）过酸洗。金属在酸溶液中停留时间过长,使其在酸溶液的作用下表面逐渐变成

粗糙麻面的现象称为过酸洗。过酸洗的带钢延伸性大大降低,在轧制过程中很容易断裂和破碎,并且造成粘辊。过酸洗的带钢即使轧制成材也不能作为成品,因为他的力学性能大大降低了。产生过酸洗的原因是:机组连续作业中断,使酸洗失去连续性,或因带钢断带处理时间过长、酸液浓度过高、酸液温度过高、酸洗速度过低等。防止措施是尽量密切全机组的操作配合,保证生产正常运行。严格按照工艺规程控制好酸液浓度、温度、工艺速度。（3）欠酸洗。钢带酸洗之后表面残留未洗掉的氧化铁皮时称为欠酸洗。欠酸洗的带钢,轻者在轧制之后产品表面是暗色或花脸状;严重时氧化铁皮被压入到黑斑。造成欠酸洗的原因是:氧化铁皮厚度不匀,较厚部分的氧化铁皮需要较长酸洗时间,酸洗工艺不适当、酸浓度偏低、温度低、酸液中亚铁成分高或速度太快所导致。带钢波浪度和镰刀弯较大,在酸洗过程中起浪部分或弯起部分没有浸泡在酸液中通过,造成漏酸洗。实际生产中欠酸洗多出现在带钢的头尾段和两侧边缘,因此处理欠酸洗的方法是预先平整好板形,对于铁皮较厚而面积又不大的带钢可采用先局部酸洗涤一次,而后再过酸洗线的方法去锈。按照工艺规程控制好酸浓度、温度和酸洗速度也能提高酸洗质量。（4）锈蚀。原料酸洗后表面重新出现锈层的现象称为锈蚀。

冷轧板常见表面缺陷及成因

冷轧板常见表面缺陷及成因冷轧板常见表面缺陷及成因冷轧板常见表面缺陷有麻点缺陷、冷硬板中部穿裂、冷硬板边裂、带状翘皮、不连续点线状缺陷、黑(灰)线（带）缺陷等. 麻点缺陷.单个麻点呈不规则分布，整体呈现带状分布.麻点在微观上由许多微小地凹坑组成，凹坑内部看到很多细小地颗粒.凹坑部分杂质元素与结晶器保护渣成分基本一致，说明这些夹杂主要来自结晶器保护渣. 冷硬板中部穿裂.中部穿裂部位悬挂着许多鳞状碎片，大块地鳞状碎片边沿包含许多细小地小颗粒，断口为脆性形貌.细小颗粒与结晶器保护渣成分相似，确定这些夹杂主要来自结晶器保护渣. 冷硬板边裂.边裂处呈锯齿状，裂口部位包含大量大小不一地颗粒，颗粒与基体之间无明显间隙，部分颗粒沿平行于裂口方向呈线状分布，同样这些颗粒来自结晶器保护渣. 带状翘皮.带状翘皮在板材近表层有一明显薄层与基体发生分离或半分离状态，翘皮部位皮下含有大量粉状物质，能谱分析，这些物质主要来源于变性后地结晶器保护渣. 不连续点线状缺陷.板材厚度薄于，该缺陷易发生.线状缺陷多成簇出现，缺陷底部残留了硅酸盐复合夹杂物.主要是铸坯中坯壳及皮下、中心部位富集地夹杂物，在热轧过程中，随着厚度变薄，逐渐呈现. 黑(灰)线（带）缺陷.酸洗后地宏观形貌有条状、长条状、块状或多点状，轮廓特别分明.由于）轧辊质量不佳，主要是氧化膜剥落、老化粗糙、剥落、异物粘附等. ）除鳞不干净，主要由于喷嘴堵塞、喷嘴压力低等因素. ）工艺因素，机架间冷却水控制不规范等.）连铸至前输送辊道划伤，主要由于炉辊结瘤、

异物粘结、死辊等. 以上因素导致氧化铁皮压入，从而在冷硬板上形成黑(灰)线（带）缺陷. 冷轧产品质量缺陷及改正措施一、冷轧与镀锌产品外在质量冷轧薄板之所以说是精品，一个主要地原因就是冷轧薄板对表面质量地严格要求.可以说，在整个冶金行业中，冷轧薄板对表面质量是要求最高最严地，尤其是宽而薄地冷轧钢带产品和对冲压成型性能有严格要求地产品.这也是下游工序如涂漆、涂镀、冲压成型地要求，如宝钢经多轮攻关并成功开发板、板，就是为了向汽车制造厂家供应高级表面质量要求地冷轧产品.一般而言，冷轧产品地表面质量按表面缺陷情况分为普通表面质量、较高级表面质量和高级表面质量三个级别，具体地定义在相关地标准中有规定.下表列出冷轧产品可能出现地表面缺陷地种类及可能产生地工序及原因，当然，所列缺陷不一定完全，产生原因及工序也不一定完全正确，这有待于在今后地实际生产中逐渐补充完善. 冷轧以及热镀锌钢板与钢带表面缺陷表序号缺陷名称产生缺陷地可能工序可能地产生原因冷轧钢板与钢带表面缺陷一、表面缺陷（一）、钢板与钢带不允许存在地缺陷气泡炼钢炼钢时产生气泡，在热轧时又未焊合，酸洗冷轧后暴露在外裂纹炼钢、热轧与冷轧及各加工工序由于炼钢热应力、轧制形变或加工致应力集中造成结疤或结瘤酸洗与冷轧酸洗未洗尽氧化皮，轧制时镶嵌于表面形成结疤拉裂冷轧、镀锌与平整张力过大、张力波动过大以及张力不稳定等原因造成夹杂炼钢炼钢原因

冷轧带钢生产线技术解析

冷轧带钢生产工艺中的常见问题 1、冷轧的关键工序：一为酸洗、二为冷轧、三为热处理、四为平整。酸洗是为了去除对冷轧有害的原料钢卷表面上的氧化铁皮；冷轧是生产冷轧板带钢的关键工序；热处理在冷轧工序中有二个作用，一是消除冷轧带钢的加工硬化和残余应力，软化金属，改善塑性，以便于进一步进行冷轧或其它加工；二是改善组织结构，产生所需要的晶粒大小和取向；平整是精整工序中十分重要的工序，它可以改善带钢的性能，提高钢板的成形性能，提高钢带的平直度及改善钢板的表面状态。冷轧工艺的定义：轧制是将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，冷轧即是在常温下完成的轧制过程，其所使用的原料为热轧加工成的板带（卷）。 2、酸洗工艺带钢冷轧前必须酸洗，清洗其表面氧化铁皮，因为氧化铁皮在冷轧时会损坏轧辊表面，而导致带钢表面产生缺陷。通常热轧带钢表面氧化铁皮通常是3层结构：外层为Fe2O3(三氧化二铁)，中层为Fe304(四氧化三铁)，内层为Fe0(氧化铁)。先进的冷轧厂多采用高速运行的连续酸洗机组或推拉式酸洗。以连续酸洗为例，是将带钢连续地通过几个酸洗槽进行酸洗。为使作业线上过程连续，将前一个热轧带钢卷的尾部和后一个钢卷头部焊接起来，酸洗后带钢按需要的卷重、卷径切断带钢并收卷。

连续酸洗机组除完成清除带钢表面氧化铁皮的任务外，还有几个作用： (1) 用圆盘剪将带钢侧边剪齐。 (2) 调节钢卷的质量，根据生产要求将大的热轧钢卷分成小卷，或把几个小钢卷合并成一个大卷，以提高冷轧机的产量。 (3) 检查并剔除对以后各工序有害的带钢表面缺陷。 (4) 在酸洗好的带钢表面上涂上一层油，起防锈和润滑作用。 2.1 连续酸洗机组根据工作性质分成3段：入口段：上料、拆卷、带钢表面氧化铁皮破碎、矫正、剪头、剪尾、工整焊接；酸洗段：酸洗、冷热水洗以及烘干；出口段：剪切、涂油以及最后卷取（收卷）。 2.2 酸洗工艺酸洗段可以采用硫酸酸洗、盐酸酸洗两种方式，但由于盐酸酸洗具有更多的优点，所以我们以盐酸的酸洗机理来说明。盐酸溶液与氧化铁皮的化学反应为： FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 盐酸溶液能较快地溶蚀各种氧化铁皮，酸洗反应可以从外层往里进行。盐酸酸洗是以化学腐蚀为主，盐酸酸洗对金属基体的侵蚀甚弱。因此，盐酸酸洗的效率对带钢氧化铁皮的结构并不敏感，而且酸洗后的板带钢表面银亮洁净。酸洗反应速度与酸洗前带钢氧化铁皮的

冷轧质量缺陷图谱1

冷轧产品表面缺陷图谱为方便管理者和操作者识别冷轧产品的表面缺陷、了解缺陷产生的原因及规范冷轧产品的质量缺陷定义，收集和整理了本缺陷图谱手册，以利于提高产品质量。目录第一部分：冷轧质量缺陷定义规范第二部分：质量缺陷实例及分析第一部分冷轧质量缺陷定义规范 1.凸棱：分布在钢带的纵向上，目视缺陷部位发亮，用手触摸有凸起的感觉。 2.夹杂：钢板表面有明显的呈白色或黑色的点状、块状、长条状缺陷，严重时表面起皮。 3.氧化铁皮：钢带表面粘附着一层鱼鳞状、细条状、块状或弥散型点状的棕色或灰黑色物，可表现为麻点、线痕或大面积的压痕。 4.翘皮：是呈舌状、线状、层状或M状的折叠（不连续，常出现翘起），常出现在钢带表面边部。 5.欠酸洗：钢带表面残留着未酸洗掉的氧化铁皮，呈横向的黑色条纹（类似“抬头纹”的横向黑色细纹），形成带状或片状分布在钢

板表面上。用手摸，手上将粘有黑色的污物。 6.过酸洗：钢带表面比正常酸洗后的钢板粗糙，颜色不是银白色，而是呈现暗黑色或棕黑色。 7.停车斑：停车斑是酸洗线停车时，由于化学物质沾在钢带表面形成大片斑迹。可分布在钢带的任何位置。 8.震纹：呈不规则波纹状，沿轧制方向可分布在整个钢带宽度上，在轧制方向上钢带厚度有变化。 9.乳化液斑：是残留在钢带表面的裂化乳化液，随机的分布在钢带表面，形状不规则，颜色发暗。 10.黑带：钢板表面上的黑色薄膜，呈条状或片状纵向分布，条状宽窄不同，颜色深浅不一。 11.轧油斑：钢带表面上存在大小不等的黑色或褐色的斑痕，经退火后一般有明显的轮廓线。 12.孔洞：钢带表面非连续的、贯穿钢带上下表面的缺陷。一般位于钢带的中部或边部，大多呈串状分布。 13.清洗黑印：钢带经过清洗机组后，沿带钢轧制方向有表面残留的黑色痕迹。 14.清洗液残留：经过清洗机组后，钢带表面残留的清洗液，呈片状，退火前不明显，退火后呈现白色斑迹。 15.氧化：冷轧钢带退火后在钢带表面呈现的黄色或蓝色痕迹，罩式炉退火后在钢带边部呈S形，在连续退火情况下，变色痕迹会均匀的分布在整个钢带表面。

冷轧板常见缺陷

质量教育材料之一冷轧卷常见缺陷缺陷名称缺陷特征产生原因表面夹杂钢板(带)表面呈现点状，块状或线条状的非金属夹杂物，沿轧制方向间断或连续分布，其颜色为红棕色、深灰色或白色。严重时，钢板出现孔洞、破裂、断带。 (1)炼钢时造渣不良，钢水粘度大，流动性差，渣子不能上浮，钢中非金属夹杂物多。 (2)铸温低，沸腾不良，夹杂物未上浮。 3)连铸时，保护渣带^钢中。 (4)钢水罐、钢锭模或注管内的非金属材料未清扫干净。结疤钢带表面出现不规则的舌状”、鱼磷状”或条状翘起的金属起层，有的与钢板本体相连结，有的与钢板本体不相连，前面叫开口结疤，后者叫闭口结疤，闭口结疤在轧制时易脱落，使板面成为凹坑。 (1)炼钢方面锭模内壁清理不净，模壁掉肉．上注时，钢腐飞溅，粘于模壁，发生氧化，铸温低，有时中断注流，继续注钢时，形成翻皮下注锭，保护渣加入不当时造成钢液飞溅。 (2)轧钢方面板坯表面残余结疤未清除干净，经轧制后留在钢板上。压入氧化铁皮缺陷呈点状、条状或鱼鳞状的黑色斑点，分布面积大小不等，压人的深浅不一。这类铁皮在酸洗工序难以洗尽，当铁皮脱落时形成凹坑。 (1)板坯加热温度过高，时间过长炉内呈强氧化气氛，炉生氧化铁皮轧制时压入。 (2)高压水压力不足，连轧前氧化铁皮未清除干净。 (3)高压水喷咀堵塞，局部氧化铁皮未清除。 (4)集鳞管道打开组数不足，除鳞不干净。欠酸洗带钢上下表面严重时整个板面呈现条片状、黑灰色条斑，无光泽。 (1)热轧带钢各部分温度和冷却速度不同，即沿带钢长度方向的头、中、尾以及沿宽度方面的边部和中部的温度和冷却速度不同，使同带钢各部分的铁皮结构和厚度不同，一般说，热轧带钢的头、中部比尾部温度高30-50℃，因此，头部铁皮较厚，尾部铁皮较薄，因而，在酸洗速度相同的情况下，易产生局部未洗净。 (2)酸洗工艺不适当，如酸洗的浓度、温度偏低，酸洗速度太快，酸洗时间不足，或亚铁浓度高未及时补充酸液等。 (3)拉伸除鳞机拉伸系数不够，使铁皮未经充分破碎、剥离、影响酸洗效果。 (4)带钢外形差，如镰月弯、浪形等，使机械除鳞效果差，易造成局部欠酸洗。

冷轧带钢的退火缺陷及原因分析

冷轧带钢的退火缺陷及原因分析粘结、氧化色和性能不合是冷轧薄板退火工序中存在的三大问题，尤其是粘结与氧化色这两种缺陷较为突出。一、造成粘结的原因 1、张力过大。张力是引起钢卷粘结的主要原因之一。张力包括轧机的轧制张力和卷取张力。张力过大时，会使保护气体的气流循环不好而产生热阻滞，使钢板发生粘结。 2、板形不良，板形不好会使带钢在纵向上出现两边厚，中间薄或两边薄，中间厚或边浪、中间浪，多条浪及周期性局部浪形等，经高温退火后，都能产生粘结。 3、卷取时出现参差不齐的溢出边，带钢卷取不齐，特别是较薄的板子，容易产生粘结。 4、乳化液不纯。乳化液中有杂物，经退火蒸发后残留于钢板与钢板之间，如吹除不净，也会产生粘结。 5、超温。如果炉内出现严重超温时，也必然会引起粘结。主要原因是，测量温度热电偶失控。 6、炉内保护气体循环不良。由于装炉堆垛不符合要求，致使保护气体在炉内循环不好，使炉温不均匀，个别部位形成热阻滞严重，温差大而发生粘结。 7、对流板变形，表面平整度、光洁度差而影响钢卷边缘的气体循环，形成粘结。 8、堆垛过重。主要指极薄板，如果堆压太多则极可能带来粘结。 9、退火参数选择不当。针对不同规格、钢种的钢卷应采取不同的退火工艺参数。二、造成氧化的原因 1、系统不封闭。 2、保护罩“鼓肚”、破裂及法兰盘变形。 3、密封圈老化与破损。 4、冷却器破裂。 5、高温出炉。如果不按工艺要求生产，抢产量而高温出炉，也是会使钢卷氧化的。 6、温控系统故障。无论是测量、变送、记录，只要一个环节有问题，退火曲线

所记录的温度就不会准确，这也是氧化的重要因素。 7、保护气体吹洗不充分，内罩里和外部快冷系统里的空气排除不干净。另外，如果是残留乳化液过多或湿度较大的钢卷，则吹洗时间应比一般情况下要多一些，否则也达不到光亮退火。 8、在刚开始喷淋快速冷却时，分流的保护气体由于冷却后其体积突然缩小而造成炉内压力差引起内罩负压，而导致空气侵入。 9、保护气体露点高。露点高的，说明保护气体中含水量高，这必然会给退火钢卷带来氧化色。 10、还有其它故障，如压紧装置故障，电磁阀故障，出口阀故障，循环风机故障等以及停电、停水、停保护气体诸多方面的原因，都是影响退火钢卷产生氧化色的因素。三、碳黑边。 “碳黑边”是指钢卷中带有残留轧制油，在罩式炉退火后未能完全吹扫干净，而在带钢的边部形成一条黑色斑痕。成因：罩式炉本身不会造成碳黑边缺陷，仅是由于未清洗净轧件上残留的轧制油所致。所选轧制油的粘度、浓度、挥发点，以及轧制过程中带入的异物，都是造成碳黑边的因素。处理方法：用改变罩式退火炉退火工艺来适应各种不同的轧制油是不可行的，采用合适的轧制油将对消除碳黑边有明显的效果。四、造成性能不合格的原因 1、工艺制度出现差错。 2、装炉不正。钢卷在退火中，如果内径不对齐，相互错压，引起保护气体循环不畅，形成炉内温差大，加上循环风机的风量小也会造成部分性能不合。3、欠温、欠时。没有达到额定退火温度就加热结束了，容易出现性能不合，这主要是计控设备的故障影响的。加热时间未达到或保温时间太短就加热结束了，同样也容易影响性能。

冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施

第43卷　第1期　2008年1月钢铁 Iron and Steel 　Vol.43,No.1 J anuary 2008 冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施马庆龙1,　杨利坡1,　彭　艳1,　刘宏民1,　吴　斌2 (1.燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心,河北秦皇岛066004; 2.凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂,辽宁凌源122500) 摘　要:冷轧退火后的带钢在平整过程中产生横折印缺陷,严重影响平整后带钢的表面质量及其力学性能。通过分析带钢经过张力辊(S 辊)时的受力过程,研究横折印缺陷的产生机理和影响因素,认为退火后的屈服平台和平整机入口前的带钢表面拉应力过大是带钢表面产生横折印缺陷的根本原因。制定合理的伸长率和张力制度,严格来料质量要求,可以避免横折印缺陷的产生,提高平整带钢的表面质量。关键词:冷轧带钢;平整;横折印缺陷;张力;伸长率中图分类号:T G335.12 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2008)0120045205 Form ation Mechanism and E limination of Cross B reaks of Cold Rolled Strip During T emper R olling MA Qing 2long 1,　YAN G Li 2po 1,　PEN G Yan 1,　L IU Hong 2min 1,　WU Bin 2 (https://www.360docs.net/doc/8e1454714.html,cation Ministry Engineering Research Center of Rolling Equipment and Complete Technology ,Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,Hebei ,China ;　2.Cold Strip Factory ,Lingyuan Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Lingyuan 122500,Liaoning ,China ) Abstract :Cross breaks are formed on the surface of cold rolled and tempered strip during temper rolling ,which in 2fluence the surface quality and mechanical characteristics of the temper rolled strip.By analyzing the loading of strip at S rolls and formation mechanism and influencing factors of cross breaks ,it was concluded that the main cause of cross breaks is the yield point elongation and the high tensile stress at the entrance of temper rolling mill.It is neces 2sary to establish rational elongation and tension ,control the quality of coming strip strictly ,to avoid cross breaks ,improve the surface quality of strip. K ey w ords :cold strip ;temper rolling ;cross breaks ;tension ;elongation 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675186);河北省重大自然科学基金资助项目(E2006001038)作者简介:马庆龙(19772),男,博士生; E 2m ail :jyqlma @https://www.360docs.net/doc/8e1454714.html, ; 修订日期:2007205214 燕山大学为凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂研制了900mm 平整机组。在调试过程中发现,带钢在通过入口S 辊后有时会出现表面横折印缺陷,也有在开卷过程中形成,缺陷严重时平整后不能完全消除,平整厚料时尤为严重,这在很大程度上影响了带钢的产品质量。针对板材的横折印缺陷,国内外相关报道主要集中在热轧带钢[1～4],文献[5]对冷轧带钢平整过程中产生横折印缺陷的情况进行了研究,并从设备角度入手进行了改进。本文对冷轧带钢在平整过程中出现的横折印缺陷进行了比较深入的研究,指出造成横折印缺陷的根本原因是退火后带钢存在屈服平台和带钢通过S 辊时表面拉应力过大。通过合理确定平整工艺参数,并对来料质量提出要求,有效地避免了横折印缺陷的产生,大幅度地提高了平整带钢的成材率及表面质量。 1　横折印缺陷的产生机理冷轧退火带钢在平整过程中,其表面横折印的纹理方向基本上与带钢运行方向成90°,出现的宽度范围大小不一,有时横折印贯穿整个板宽,有时出现在一定范围内,如图1所示。平整时带钢横折印不但肉眼可见,甚至用手触摸都可以感觉到这种带钢缺陷。1.1　带钢经过S 辊时的受力分析针对带钢在通过S 辊后出现横折印的情况,对带钢通过S 辊的过程进行受力分析。带钢在通过S 辊的过程中受到拉伸和弯曲两种变形的综合作用,其中拉伸是带钢受沿轧制方向的张力作用产生的变形,弯曲是带钢通过S 辊过程中由直变弯的变形,如图2所示,T R 、T C 分别为S 辊入口和出口处张力。带钢通过S 辊时因缠绕在S 辊上而产生弯曲变形,

热轧钢板常见表面缺陷浅析

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@https://www.360docs.net/doc/8e1454714.html,；王焱（1961-），女，吉林四平人，教授，博士，硕士生导师。

冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析

冷轧带钢表面鼓泡缺陷分析李殿凯,袁晓敏 (安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002) 摘　要:采用扫描电镜对冷轧带钢表面鼓泡处的横、纵断面,鼓泡的破裂面以及鼓泡处拉断表面的形貌进行了观察,并对微区成分作了分析。鼓泡主要是在钢坯皮下由保护渣形成了层状夹杂,导致冷轧原料板出现分层,从而在轧制过程中心部、表面的塑性变形不一致而形成。关键词:冷轧带钢;鼓泡缺陷;夹杂中图分类号:T G 335.5 文献标识码:A 文章编号:100121447(2007)0420023203 Analysis of surface bubbly defects in cold rolled strip L I Dian 2kai ,YUAN Xiao 2min (School of Materials Science &Engineering ,Anhui U niversity of Technology ,Ma ’ans 2 han 243002,China ) Abstract :In t his paper ,t he microst ruct ure and composition of surface bubbly defect s in cold rolled st rip in cross and vertical section were st udied by SEM and EDAX.The re 2sult s showed t hat t he bubbly defect s were caused by banded inclusion lied in steel slab f rom mould powder and plastic deformation were not consistent from center to t he sur 2face during rolling. K ey w ords :cold rolled st rip ;bubbly defect ;inclusion 作者简介:李殿凯(1973-),男,安徽人,硕士,主要从事钢铁材料电镜检测工作. 带钢表面缺陷是影响其表面面质量的主要因素。这些缺陷包括起泡、翘皮、裂纹等,连铸坏经常由于在轧制过程中出现这类缺陷而导致报废。特别是由于在冶炼过程中由于保护渣材料而导致出现的起泡现象,由于在轧制过程中不易发现,更易出现大量的废品[1]。 1　起泡现象的缺陷特征通过对生产过程中出现的“起泡”废品的统计,其出现位置具有不固定性。一般大小在4mm 以下,主要呈圆形,并且有起泡相连的现象。 2　鼓泡处微观特征及分析在带钢起泡缺陷处的横截面方向切开,用扫描电镜对其进行观察。图1为切开面的形貌。可以看到里面有片层状的夹杂存在。将其片层状的夹杂进一步放大,即将图1中的A 点进一步放大,如图2所示,并对其进行能谱分析,结果如图 3所示。结果表明,层状夹杂的成分主要有Al 、Si 、Ca 、Na 、K 、F 、Cl 、S 元素,其中Na 、K 、F 均是保护渣的特定元素,所以可以认定该层状夹杂主要是由保护渣引起。图1　起泡缺陷处横截面切开的形貌再将带钢沿其纵断面切开,对其观察并进行成分分析。图4和图5分别为纵截面切开后的形 ? 32?2007年　8月第35卷第4期钢铁研究 Research on Iron &Steel Aug.2007 Vol.35　No.4

11冷轧带钢生产问答题

冷轧带钢生产问答题 (1)对冷轧板来料有何要求? 答:1.钢的化学成份应符合国家标准的规定。 2.来料厚度和宽度尺寸符合规定。 3.表面无氧化铁皮，边部无裂纹等。 4.无条状划伤、压印、压坑、凸泡和分层等缺陷。 5.带钢无塔形、松卷等。 (2)冷轧带钢主要板形缺陷有哪些? 答:“镰刀弯”、浪形、飘曲。浪形有多种类型，如一边浪、二边浪、中间浪、两肋浪、周期性浪、局部浪。（3）板形缺陷对冷轧过程有什么影响？答：板形不良好对冷轧过程有很大影响，给实际操作带来困难，严重的镰刀弯会造成跑偏断带，而浪形会导致勒辊、断带事故，板型状况不佳限制了速度的提高，因而影响轧机生产能力，此外板形不良也合轧机所能出的最小厚度受到限制。（4）什么叫欠酸洗,产生欠酸洗的原因有哪些？答：欠酸洗是带钢表面氧化铁皮未完全洗掉。欠酸洗产生的原因是由酸洗工艺不合理，操作式违反规定造成的。（5）什么叫过酸洗？答：过酸洗是金属在酸槽中停留时间过长，使其表面在酸的作用下变成粗麻面的现象。（6）过酸洗产生的原因有哪些？答：机组连续作业中断，使酸洗失去连续性，或因带钢断带处理时间过长，使带钢在酸槽中浸泡时间过长，表面被腐蚀。（7）欠酸洗会对轧制过程带来哪些危害？答：带钢欠酸洗，表面氧化铁皮未完全洗掉，由于氧化铁皮与带钢基体力学性能有差异，硬度大，延伸率不同，因此，轧制过程中一方面轧制压力大，另一方面易造成断带。（8）欠酸洗对镀锌板成品质量有何影响？答：欠酸洗带钢轻者在轧制之后产品表面呈暗色或花脸状，严重时氧化铁皮被压入呈黑斑，镀锌后产生废品。（9）本机组板形调节有哪几种？答：弯辊调节、乳化液调节，中间辊移动调节和压下摆动调节。（10）轧制中观察和测量板形的方法有几种？答：目测法、感应法（用木棍撬打带钢两边）用张力辊式板形仪测量。（11）冷轧带钢厚度调节有哪几种方式？答：利用轧制压力P来间接测量轧件厚度，然后调节辊缝进行厚度控制，称为压力—厚控（P—AGC）粗调AGC采用张力调节作为调节手段，即T—AGC。（12）轧机工艺冷却系统作用是什么？答：1.冷却轧辊。在轧制过程中，由于金属变形及金属与轧辊间摩擦产生大量变形热和摩擦热，使轧辊与轧件温度升高，乳化液起冷却作用。 2.润滑。减少带钢和轧辊间的摩擦力，从而达到减小金属变形抗力，使轧制压力降低的作用。 3.调节板形。在轧制过程中,能通过调节乳化液喷射梁各区段的流量,达到控制和改善板形的作用。

冷轧带钢各工序质量检验细则

冷轧带钢各工序质量检验细则一、酸洗工序质量检验 1.1监督范围：监督连续酸洗工艺执行情况及检验酸洗后带钢表面质量； 1.2检验项目： 1.2.1、酸液浓度，温度及亚铁含量； 1.2.2、酸洗后带钢表面质量。 1.3、检验标准：根据酸洗工艺技术操作规程和冷轧对酸洗后带钢表面的技术要求规定如下： 1.3.1、酸洗后带钢表面应呈银白色或银灰色，不得有欠酸洗造成的暗灰色或局部氧化铁皮和过酸洗造成的表面黑点及真空气泡等缺陷，或出现氢脆现象，钢带酸洗后不应有划伤和卷边。 1.4、检验方法及工作要求： 1.4.1、根据酸液浓度、温度在规定内的变化情况，和来料氧化皮的轻重程度，视酸洗后钢带表面质量，控制收卷速度； 1.4.2、检查人员经常巡视，掌握酸槽、冲洗槽、钝化槽及石辊运转情况，对钢带划伤、压伤、磕边、跑偏等现象查明原因，及时反映，妥善解决二、冷轧工序质量检验 2.1、检验范围：监督轧制过程中工艺的执行情况和冷轧成品（半成品）钢带的质量检查； 2.2、工艺检查： 2.2.1、检验项目：根据工艺规程主要检查以下方面：a.轧制过程中压下规程的执行情况；b.轧辊曲线及表面状态； 2.2.2、检查方法及工作要求： 2.2.2.1、按工厂规定要求检查轧制过程中压下规程的执行情况； 2.2.2.2、通过对钢带板型做外观检查，除张力和工艺润滑因素以外，看单机工作辊曲线是否配置合理； 2.3、成品检查： 2.3.1、检查项目：a.厚度；b.宽度；c.裂边；d.侧弯；e.不平度；f.表面； 2.3.2、检验标准：轧制不同品种的钢带，执行相应的产品标准，或以客户合同要求的相关质量细则进行要求； 2.4、检查方法： 2.4.1、可逆轧机可通过测厚仪进行厚度动态测量；单机（连轧）可用千分尺检查带钢厚度（成品可参照测厚仪）。厚度测量位置应在距边缘不小于3mm处，测量时带钢受检部位应平直，不得弯曲； 2.4.2、测量带钢镰刀弯时将带钢受检部位放在平面上，将1米直尺靠贴带钢的凹边，测量带钢与直尺间的最大距离； 2.4.3、用肉眼观察并用刚吃测量边缘横向裂口深度； 2.5、检查工作要求： 2.5.1、工艺文件和标准中的有关规定对冷轧产品按厚度、表面侧弯、不平度、裂边及表面质量等逐项进行检查，不合格品表面缺陷原因、班次单独摆放、待定； 2.5.2、不合格品按规定进行标识，在制定区域内摆放整齐；三、剪切工序质量检验