钢锭_坯_在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径

甘肃冶金 2001年3月

第1期钢锭(坯)在轧制过程中出现翘皮及断裂等常见缺陷的原因分析和防止途径

贾　静

(兰州钢铁公司　甘肃省　兰州市　730020)

摘　要　分析了钢锭(坯)轧制过程中出现翘皮、裂纹、断裂等常见缺陷的原因,并且提出了解决问题的途径。

关键词　分析解决　缺陷　途径

1　前言

钢锭(坯)在轧制过程中会出现翘皮、裂缝、断裂等多种缺陷而致废。由于种种原因,90年代初以来,特别是近几年里,钢锭(坯)轧裂和翘皮的数量骤然上升并有居高不下之势。为此,我们将近几年来发生的钢锭(坯)轧废情况统计分析结果列于表1(数据以每年退换钢锭的数量为依据)。

表1　钢锭(坯)轧裂退换统计表

年　份钢种废品数量致　废　原　因小　时(t)

1995 1996 1997 1998 1999Q195—Q235沸钢258钢锭重接19.08t,翘皮、断裂Q235镇静钢—　

Q195—Q235沸钢118翘皮、断裂

150220M nSi连铸坯70夹杂、断裂

20M nSi钢47断裂

Q195—Q235沸钢44翘皮、断裂

150220M nSi连铸坯80夹杂、断裂

1502Q235连铸坯40脱方

Q235镇静钢100纵裂纹、发纹

Q195—Q235沸钢220翘皮、断裂

Q235镇静钢110裂纹、断裂

Q195—Q235沸钢20断裂、裂口

Q235镇静钢240纵裂纹、裂口、断裂

258

235

264

330

260

收稿日期:2000-12-28

表1的统计结果表明: 早期镇静钢锭质量比沸腾钢锭的好,但近两年来质量有下滑趋势。钢锭(坯)在轧制过程中退废的主要缺陷是翘皮、裂纹和断裂。平均每年退换钢锭293t ,由此造成的经济损失30余万元。

根据金属学和钢的热塑性变形原理,结合现场生产的实际情况,作者对这些缺陷的成因从炼钢工艺和轧钢工艺两方面进行分析。2　炼钢工艺对钢锭质量的影响2.1　化学成分的影响

对于碳素结构钢来讲,就元素影响而言造成轧制过程中出现裂纹、断裂极为有关的元素有S 、M n 、P 、Cu 。2.1.1　元素S 、M n 的影响及S 的“

热脆”缺陷对大量轧裂钢锭化学成分的分析结果表明,元素S 的超标准上限及元素Mn 的低标准下限是钢锭轧裂的重要原因。

高硫钢锭经轧制后通身四面都有严重裂缝,有时只经过粗轧几道就断成碎块。其致废的机理是:S 是生铁或燃料中天然存在的杂质,由于S 在固态Fe 中的溶解度很小,几乎不能溶解。它在钢中以FeS 的形式存在,而FeS 和Fe 易形成熔点较低(仅有985℃)的共晶体,当钢在1100～1200℃进行热加工时,分布于晶界的低熔点共晶体固熔化而导致开裂,这就是通常所说的S 的“热脆”现象。在冶炼中为了清除S 的有害作用,必须增加钢中的含M n 量,使Mn 与S 优先形成高熔点的M nS,其熔点高达1620℃而且呈粒状分布于晶粒中,从而可以有效地防止或避免S 在钢中的“热脆”现象。2.1.2　元素P 的影响及P 的“冷脆”缺陷

通常,元素P 超标的钢锭在热轧过程中不出现裂纹或断裂,但成品坯(材)冷却至室温就会发生“冷脆”现象,在远远小于钢材力学指标力的作用下就发生脆断。

其机理是:室温下钢中的P 可全部溶于钢的铁素体中,使钢的强度、硬度增加,塑性、韧性显著降低。这种钢坯(材)的“冷脆”现象在我厂的生产中偶有发生。2.1.3　元素Cu 的影响及富Cu 轧制的网状裂纹

1997年10月,我厂轧制的Q 235镇静钢68方坯有两批总重量101.36t 成品钢坯表面出现了严重的裂纹,其症状如图1所示,可见钢坯通身有网状裂纹。经取样做成分分析发现Cu 含量在0.6%～0.8%,严重超标。

图1　富铜轧制的网状裂纹

元素Cu 超标造成钢锭热轧开裂的原因是:由于西域废钢资源的特点,含Cu 量有时较高。当钢中含Cu 量超过0.4%且它在加热炉中的氧化性气氛中较长时间加热时,由于选择性氧化的结果,在钢的表面氧化铁皮下会富集一薄层熔点低于1100℃的富Cu 合金,这层合金在约1100℃时熔化并浸蚀钢的表层,使钢在热加工时开裂并多形成网状裂纹。

因此,在技术标准中对碳素结构钢中残余铜元素的含量有明确规定,应该不高于0.3%。2.2　炼钢脱氧操作及浇注工艺的影响

我厂轧制钢锭从脱氧方式上分沸腾钢和镇静钢。由于钢液脱氧方式及结晶热力学的条件10

图2　沸腾钢坯的齿形空洞和爪形裂口不同,它们的铸态内部组织结构不同。尽管两种钢中的组织缺陷如气泡、裂纹、夹杂、偏析以及表面缺陷横、纵裂纹等的存在都有可能是发生翘皮、裂纹、断裂的诱因,但在实际生产中,两者发生缺陷的症状及成因却有所不同。

2.2.1　沸腾钢锭轧制中常见缺陷的症状及成因

(1)鱼齿形断裂和爪形裂口:沸腾钢锭在我厂650×1/

500×3轧机轧制成坯的过程中,最常见和发生数量较多的轧制缺陷是钢坯表面出现鱼齿形或纤维状图3　沸钢翘皮

很深的空洞,角部呈密集爪形裂口(见图2)。

其成因是:根据沸腾钢锭内部组织结构的特点,在技术标准中对钢锭坚壳带厚度有严格要求,其厚度应不小于8m m 。但在实际生产中,由于沸腾钢控制不好就会造成坚壳带过薄,大量蜂窝气泡上移接近钢锭表面,加热时蜂窝气泡暴露且被氧化,轧制时氧化气泡不能焊合被延伸变形成齿形空洞和爪形裂口而留在钢坯表面。

(2)翘皮:

沸腾钢锭蜂窝气泡距离钢锭表面很近且含有图4　Q 235A 无锭粗轧7道低倍试片

非金属夹杂,轧制中也不能焊合而形成如图3所示的舌状、块状或鱼鳞状不规则的翘皮。

2.2.2　镇静钢锭轧制中常见缺陷的症状及成因

(1)钢锭粗轧几道出现严重裂缝:1998年8月轧制Q235镇静钢锭时,在650轧机粗轧七、八道次时,钢锭发生严重断裂而无法继续轧制,取样做低倍检验的结果见图4。

断裂成因: 锭型偏析; 大

图5　Q 235A 2钢坯发纹、切口裂纹

量皮下气泡和皮下夹杂; 距离表面32、35、40、42和53mm 共5处有较大块夹杂。

(2)Q 235钢坯纵向发纹和剪口处裂纹:通常情况下,镇静钢坯易出现纵向发纹、发裂和钢坯剪切后暴露的切口裂纹见图5,与沸腾钢轧制后形成的齿形空洞和爪形裂口致废的症状明显不同。

经过对大量缺陷钢坯横向低倍组织(见图6)检查分析发现,试片边沿存在大量皮下气泡,轧制后呈垂直于表面或放射状的细裂纹,有些暴露在表面形成深度不大的裂纹,有些潜伏在皮下呈成簇的、垂直于表皮的细长裂缝。

图6　Q 235AZ 钢坯发纹、切口裂纹横向低倍组织其成因是:大量皮下气泡距钢锭表面过近不足标准中规定的大于或等于5m m ,皮下气泡加热过程中被氧化,轧制后不能焊合被延伸拉长呈细密的发纹或发裂。此外,钢锭中大量的皮下夹杂也是轧制出现裂纹的另一重要原因。

(3)“上涨”钢锭轧制中的缺陷症状:在实际生产中,经常可以看到一定数量的无正常缩孔或轻微“上涨”的“平头”钢锭,经割锭检查发现这类钢锭通常皮下气泡距离表面很近不足标准规定的至少5mm ,而且气泡粒如绿豆大小。1998年8月我们集中轧制了这类钢锭16炉共计187.31t,其

中118.79t 钢坯有严重断裂而致废。其缺陷症状是:钢坯表面除有较宽较深的纵向裂纹外,角部还有类似于沸钢钢坯的爪形裂口。

其成因是: 取缺陷钢坯的横向低倍组织(见图7分析发现)。有大量的皮下气泡和大量的皮下夹杂; 进一步对这类钢锭做化学分析的结果见表2所列。

由表2可以看出,上涨钢锭的含C 量很低,有时不足0.1%。主要原因是钢液过氧化使C 含量降低,此外上涨钢锭一定存在脱氧不良,钢液中气体量增大类似于“沸腾”现象,因此钢锭成坯后裂纹严重,特别是钢坯角部有类同于沸锭的轧制缺陷。

表2　上涨Q 235A Z 钢锭的化学成分分析结果

样品编号

分析编号C Si M n P S 18—9160.0800.0500.4600.0100.01628—9170.1300.0500.4800.0120.0423

8—918

0.070

0.032

0.480

0.015

060图7　上涨Q 235钢锭横向低倍组织

通过上述分析可以认为,大量的皮下气泡、皮下夹杂以及钢锭的轻微上涨都是镇静钢锭轧制中出现裂纹的重要原因。另外根据现场统计发现,每年的7、8月份是钢锭轧制时出现上述缺陷的高峰期,这与雨季引起浇注系统干燥不良造成脱氧不良有关。

3　轧钢工艺对钢锭(坯)轧制的影响

开坯生产中合理的压下规程和孔型设计,将钢锭经过14～16道次轧制成较小断面的方坯时,其延伸和宽展变形属于比较均匀的范围,依照金属热塑性加工的特点,轧钢可使钢锭(坯)的组织缺陷明显改善,使锭(坯)内的气泡、裂纹焊合,铸态疏松得到改善,使金属的致密性增加,正常情况下轧制本身不产生轧裂缺陷。12

但是,轧钢工艺中加热缺陷——过热、过烧会造成锭(坯)的轧裂。1999年4月,我厂20余支弹簧钢锭加热温度至1350℃经过650轧机粗轧时发生严重断裂,表面呈龟裂(见图8)状横向试片的高倍组织见图9,属于典型的过烧组织:铁素体网+

珠光体。

图8　过烧龟裂

其成因是:弹簧钢属于高碳钢,其理论过烧温度较低(1350℃),当钢加热温度过高且炉内氧化性气氛较强时,奥氏体晶界局部熔化或晶界氧化,由高温较快冷却时沿奥氏体一定晶面优先析出网状铁素体,由晶界插入晶粒内部,割裂钢的基体形成脆性面,轧制时开裂甚至断成碎块。

经过长期的生产实践发现: 低碳钢的过烧温度较高(理论过烧温度为1470℃),其变形温度范围宽、过热和过烧的敏感性都差,在早期生产中,常因为工人操作水平低造成钢锭图9　弹簧过烧高倍组织

表面熔化而粘钢,但也能够通过撞开钢锭再轧而不产生裂纹; 弹簧钢等合金钢过烧温度低,对过热和过烧缺陷较敏感,这在国内的一些特钢厂的生产中表现得尤为明显。

4　结束语

综上所述,要防止钢锭(坯)在轧制过程中出现翘皮、断裂缺陷,应做好如下工作:

(1)必须加强冶炼过程中有害元素含量的控制,在配料、冶炼上下功夫,通过合理的冶炼方法使其危害性降到最低。

(2)必须加强脱氧操作过程和浇注工艺的质量管理和控制。合理控制浇速、浇注温度和脱氧,防止坚壳带不合和激冷层厚度不够,杜绝大量皮下气泡和皮下夹杂。

(3)轧制过程中严格加热制度,防止钢锭过热和过烧缺陷,保证钢锭的加热质量。

钢板表面缺陷

热轧带钢缺陷图谱

热轧带钢外观缺陷 Visual Defects in Hot Rolled Strip 不规则表面夹杂（夹层）(Irregular Shells) 【定义与特征】板带钢表面的薄层折叠，缺陷常呈灰白色，其大小、形状不一，不规则分布于板带钢表面。【产生原因】板坯表面或皮下有非金属夹杂，这些夹杂在轧制过程中被破碎或暴露而形成夹层状折叠。【预防与纠正】优化炼钢、精炼工艺，提高钢质纯净度。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有夹层。带状表面夹杂（夹层）(Seams) 【定义与特征】板带钢表面的夹杂呈线状或带状不规则地沿轧向分布，有时以点状或舌状逐渐消失。【产生原因】板坯皮下的夹杂在轧制出现剧烈延伸、破裂而造成。【预防与纠正】优化炼钢、精炼工艺，提高钢质纯净度。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有夹层。气泡(Blisters) 【定义与特征】板带钢表面凸起内有气体，分布无规律，有闭口气泡和开口气泡之分。【产生原因】板坯由于大量气体在凝固过程中不能逸出，被封闭在内部而形成气体夹杂。在热轧时，空洞与孔穴被拉长，并随着轧材厚度减薄，被带至产品的表面或边部。最终，高的气体压力使产品表面或边部出现圆顶状的凸起物或挤出物。【预防与纠正】优化精炼工艺，保证吹氩时间，使钢水搅拌均匀，避免气体残留；保证中间包烘烤时间；保护

渣要符合工艺要求，避免受潮。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有气泡。结疤（重皮）(Scabs) 【定义与特征】以不规则的舌状、鱼鳞状、条状或M状的金属薄片分布于带钢表面。一种与带钢基体相连；另一种与带钢基体不相连，但粘合到表面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。【产生原因】由于板坯表面有结疤、毛刺，轧后残留在带钢表面。或板坯经火焰清理后留有残渣，在轧制中压入表面。【预防与纠正】加强板坯切口熔渣的清理，合理调整中间坯的切头、切尾量，避免毛刺残留。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有结疤。分层(Split layer) 【定义与特征】带钢断面上呈现未焊合的缝隙,有时在离层的缝隙中有肉眼可见的夹杂物,严重的分层使钢板局部劈裂,分层产生的部位无规律。【产生原因】板坯内局部聚集过多气体或非金属夹杂物，在轧制过程中不能焊合；化学成分偏析严重，也能形成分层。【预防与纠正】优化炼钢工艺，提高钢质纯净度；保证吹氩时间，钢水搅拌均匀，避免气体残留；。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有分层。翘皮(Spills) 【定义与特征】翘皮常呈舌状、线状、层状或M状折叠（不连续，薄材常出现翘起），常出现在带钢上表面边部。【产生原因】铸坯内部近上表面的针孔、气泡、夹杂，在轧制过程中易在带钢上表面边部（薄弱处）暴露，在往返轧制过程中或卷取过程中部分表皮分层剥离翘起造成翘皮缺陷。【预防与纠正】

连铸坯质量缺陷

连铸坯的质量缺陷及控制摘要连铸坯质量决定着最终产品的质量。从广义来说所谓连铸坯质量是得到合格产品所允许的连铸坯缺陷的严重程度，连铸坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方面进行评价的： (1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。 (3)连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。 (4)连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。下面从以上四个方面对实际生产中连铸坯的质量控制采取的措施进行说明。关键词：连铸坯；质量；控制 1 纯净度与质量的关系纯净度是指钢中非金属夹杂物的数量、形态和分布。夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性和致密性。夹杂物的大小、形态和分布对钢质量的影响也不同，如果夹杂物细小，呈球形，弥散分布，对钢质量的影响比集中存在要小些；当夹杂物大，呈偶然性分布，数量虽少对钢质量的危害也较大。此外，夹杂物的尺寸和数量对钢质量的影响还与铸坯的比表面积有关。一般板坯和方坯单位长度的表面积（S）与体积（V）之比在0.2～0.8。随着薄板与薄带技术的发展，S/V 可达10～50，若在钢中的夹杂物含量相同情况下，对薄板薄带钢而言，就意味着夹杂物更接近铸坯表面，对生产薄板材质量的危害也越大。所以降低钢中夹杂物就更为重要了。提高钢的纯净度就应在钢液进入结晶器之前，从各工序着手尽量减少对钢液的污染，并最大限度促使夹杂物从钢液中排除。为此应采取以下措施：

各种缺陷分析与产生原因

锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷：（1）缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。（2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。（3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。（4）气体钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆” ，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点” ，使锻件报废。（5）穿晶当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面” ，锻造时易于沿这些面破裂。在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。（6）裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。（7）溅疤当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷：（1）裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。由于轧制或锻造的工艺规范不当，在钢材内引起很大的内应力，也会造成裂纹。断面大、合金元素多的钢材容易产生裂纹。发裂是深度为0.50～1.50mm 的发状裂纹，它是轧制或锻造时由于钢锭皮下气泡沿变形方向被拉长或夹杂物沿变形方向伸长而形成。发裂一般需经酸洗后才能发现。（2）伤痕和折叠伤痕是钢材表面上深约0.2～0.30mm 的擦伤、划伤细痕。折叠一般由于轧制或锻造工艺不当造成。（3）非金属夹杂和疏松

连铸方坯的缺陷及其处理

连铸方坯的缺陷及其处理 1 表面缺陷 1.1 气孔和针孔定义 : 垂直铸坯表面并在铸坯表面肉眼可见的小气孔并可能以针孔的形式深入表面。原因 : 钢水脱氧不足、凝固时产生一氧化碳; 脱氧后又钢流二次氧化吸收的气体; 结晶器保护渣质量不合要求; 钢包及中间包烘烤不好改进方法: 钢水完全脱氧; 不浇注过氧化的钢水; 保持浇注温度;（注温不能过高）使用干燥的钢水罐及中间罐; 保护渣不能受潮，摆放时间不能太久。 1.2 坯头气孔及针孔定义: 同1.1,但仅出现在每次浇注的第一根钢坯坯头处原因: 钢液温度太低; 结晶器中钢水氧化; 保护渣受潮或杂质多; 结晶器内壁上有冷凝水; 引锭头潮湿; 填入结晶器中切屑及废钢有锈、有油或潮湿; 中间罐内衬及钢水罐内衬潮湿; 改进方法: 保持浇注温度; 采用适宜的保护渣; 采用干燥和洁净的废钢及切屑; 绝对避免在结晶器内壁及锭头上产生冷凝水; 干燥及烘烤中间罐; 1.3 夹渣定义: 表面分布不均匀的夹渣,有时针孔和渣聚集,呈疏松态的外观

原因: 由保护渣耐火材料颗粒和钢水氧化产物以及出钢渣等引起,随着钢流带入并被卷至铸坯表面。改进方法: 用挡渣出钢; 采用适宜的保护渣及耐火材料; 钢水不能过氧化，注温要合适。 1.4 振动波纹及折叠定义: 在与铸坯轴线垂直方向上,铸坯表面上以均匀间距分布的波纹振痕，在不利的情况下出现折叠。原因: 浇注速度波动大,使结晶器中钢液面不稳定。改进方法: 保持均匀的浇注速度，稳定结晶器钢水液面。调整振动频率使其与拉速相适应。 1.5 结疤与重皮定义: 铸坯角部和表面上出现的疤痕原因: 由于结晶器内坯壳破裂、钢水渗入到结晶器和铸坯之间的夹缝，以及保护渣结块造成。改进方法: 保证结晶器具有准确的锥度，当结晶器使用时间过长而磨损会使坯壳过早脱离结晶器内壁而导致坯壳破裂。 1.6 分层: (双浇) 定义: 铸坯中间出现分界层原因: 浇注中断又重新开始浇注时,使两次浇注连接出现重接。改进方法: 浇注过程中不要断流，拉速要相对稳定，不要忽高忽低。 1.7 纵裂定义: 分布在铸坯角部的纵向裂纹, 角部纵裂常是拉漏的预兆。原因: 针孔、气泡及夹杂; 结晶器内坯壳不均匀冷却; 由于铜结晶器中和足辊上有沟槽,缺口,渣子等而引起裂纹; 结晶器壁磨损或单面磨损使该处坯壳提前脱离结晶器壁; 浇注速度过高或浇注温度过高,坯壳厚度薄; 足辊对位不准; 二次冷却水不均匀;

所有钢材常见缺陷及原因

人生不能留遗憾钢材常见缺陷及原因一、圆钢 1 划伤特征：一般呈直线型沟痕，可见沟底，长度由肉眼刚刚可见到几毫米不等，长度自几毫米至几米不等，可断续分布，也可能通长分布。原因：导卫表面不光滑，有毛刺或磨损严重；滚动导轮不转或磨损严重；翻钢板表面不光滑刮伤；在运输过程中辊道盖板等刮伤。 2 折叠特征：沿轧制方向呈直线状分布，外形似裂纹，边缘有时呈锯齿状，连续或断续分布，深浅不一，内有氧化铁皮，在横断面上看，一般呈折角。原因：前某一道次出耳子；前某道次产生划伤、轴错、轧槽损坏或磨损严重、飞边等；原料表面有尖锐棱角或裂纹。 3 结疤特征：一般呈舌形或指甲形，宽而厚的一端和基体相连；有时其外形呈一封闭的曲线，嵌在钢材表面上。原因：前一孔型轧槽损坏破损或磨损严重；外界金属落在轧件上被带入孔型，压入钢材表面；前一道次轧件表面有深度较大的凹坑。 4 耳子特征：出现于成品的两旁辊缝处，呈平行于轴线的突起条状。有两侧耳子、单侧耳子、全长出耳、局部出耳和周期出耳等。原因：孔型设计不良，宽展估计过小；成品前料型高度较大；成品孔辊缝小；终轧温度低，宽展增加；成品导板安装不正、尺寸大或磨损严重；

横梁或导板盒松动；轧槽更换错误或轧机轴承损坏。 5 弯曲特征：有头部弯曲、局部弯曲、全长弯曲等。原因：出口导卫安装过高或过低；温度不均；上下辊径差过大；冷床不平，成品在冷床上排列不齐，移动速度不一致，翻钢设备不良；冷却水分布不均匀，成品冷却不均；精整操作不良。 6 翘皮特征：呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮，大部分是生根的，也有不生根的。原因：导卫装置加工或安装不良，围盘有尖锐棱角，刮伤了轧件表面，再轧后，引起翘皮；输送辊道表面粗糙，刮起伤了轧件表面，再轧后造成翘皮；轧件带有薄耳子；轧槽磨损严重，轧件在孔型内打滑；连铸坯内部有较大的皮下气泡，轧后破裂形成翘皮。 7 表面夹杂特征：一般呈点状、条状或块状分布，其颜色有暗红、暗黄、灰白等，机械地粘结在成品表面上，不易剥落，且有一定的深度。原因：连铸坯表面带有非金属夹杂物；在加热过程中，炉内耐火砖、煤灰、煤渣等杂物粘附在原材料表面上，轧制时未能剥落；在轧制过程中，非金属夹杂物被带入孔型，被压入金属表面。 8 裂纹特征：裂纹在钢材表面上，一般呈直线状，有的呈Y形，其方向多与轧制向一致，但也有横向或其他方向的。原因：加热不均，轧制时各部分延伸不一致；轧制时，钢温过低，塑性变差；高碳钢和合金钢材冷却不当；连铸坯表面有裂缝未清除；连铸坯

热轧带钢缺陷图谱

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热轧带钢外观缺陷 Visual Dｅfects iｎHot Rolled Ｓtｒｉp 2．1 不规则表面夹杂(夹层)(IrｒeguｌaｒShelｌs）【定义与特征】板带钢表面的薄层折叠,缺陷常呈灰白色,其大小、形状不一，不规则分布于板带钢表面。【产生原因】板坯表面或皮下有非金属夹杂，这些夹杂在轧制过程中被破碎或暴露而形成夹层状折叠。【预防与纠正】优化炼钢、精炼工艺,提高钢质纯净度。【鉴别与判定】肉眼检查，钢板和钢带不得有夹层。 2.2 带状表面夹杂(夹层）(Sｅams)

【定义与特征】板带钢表面的夹杂呈线状或带状不规则地沿轧向分布，有时以点状或舌状逐渐消失。【产生原因】板坯皮下的夹杂在轧制出现剧烈延伸、破裂而造成。【预防与纠正】优化炼钢、精炼工艺，提高钢质纯净度。【鉴别与判定】肉眼检查,钢板和钢带不得有夹层。 2.3 气泡(Blisｔers)

【定义与特征】板带钢表面凸起内有气体，分布无规律，有闭口气泡和开口气泡之分。【产生原因】板坯由于大量气体在凝固过程中不能逸出，被封闭在内部而形成气体夹杂。在热轧时,空洞与孔穴被拉长,并随着轧材厚度减薄,被带至产品的表面或边部。最终，高的气体压力使产品表面或边部出现圆顶状的凸起物或挤出物。【预防与纠正】优化精炼工艺，保证吹氩时间，使钢水搅拌均匀，避免气体残留；保证中间包烘烤时间；保护渣要符合工艺要求,避免受潮。【鉴别与判定】肉眼检查,钢板和钢带不得有气泡。 2.4 结疤(重皮）(Ｓcａbs)

轧制缺陷分析

1．折叠是钢材表面形成的各种折线，这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是由于轧制厂追求高效率，压下量偏大，产生耳子，下一道轧制时就产生折叠，折叠的产品折弯后就会开裂，钢材的强度大下降。 2．麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于厂家要追求利润，经常出现轧槽轧制超标。 3．结疤原因有两点：1．钢材材质不均匀，杂质多。2。导卫设备简陋，容易粘钢，这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。 4．裂纹，原因是它的坯料气孔多，在冷却的过程中由于受到热应力的作用，产生裂痕，经过轧制后就有裂纹。 5．刮伤，原因是设备简陋，易产生毛刺，刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。 6．伪劣钢材无金属光泽，呈淡红色或类似生铁的颜色，原因有两点二1、它的坯料是土坯。2、轧制的温度不标准，他们的钢温是通过目测的，这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制，钢材的性能自然就无法达标。 7．伪劣钢材的横筋细而低，经常出现充不满的现象，原因是厂家为达到大的负公差，成品前几道的压下量偏大，铁型偏小，孔型充不满。 8．伪劣钢材的横截面呈椭圆形，原因是厂家为了节约材料，成品辊前二道的压下量偏大，这种螺纹钢的强度大大地下降，而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。

9．优质钢材的成分均匀，冷剪机的吨位高，切头端面平滑而整齐，而伪劣材由于材质差，切头端面常常会有掉肉的现象，即凹凸不平，并且无金属光泽。而且由于伪劣材厂家产品切头少，头尾会出现大耳子。 10．伪劣钢材材质含杂质多，钢的密度偏小，而且尺寸超差严重，所以在没有游标卡尺的情况下，可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢20，国家标准中规定最大负公差为5％，定尺9M时它的单根理论重量为120公斤，它的最小的重量应该是：22 X（l－5％）＝20.9公斤，称量出来单根的实际重量比20.9公斤小，则是伪劣钢材，原因是它负公差超过了5％。一般来说整相称量效果会更好，主要考虑到累积误差和概率论这个问题。 11．伪劣钢材的内径尺寸波动较大，原因是；l、钢温不稳定有阴阳面。2、钢的成分不均匀。3、由于设备简陋，地基强度低，轧机的弹跳大。会出现有同一周内内径变化较大，这样的钢筋受力不均匀易产生断裂。 12．优质材的商标和印字都比较规范。 13．三钢材直径16以上的大螺纹，两商标之间的间距都在IM以上。 14．伪劣钢材螺纹钢的纵筋经常呈波浪形。 15．伪劣钢材厂家由于没有行车，所以打包比较松散。侧面呈椭圆形。

连铸坯缺陷及预防措施

连铸坯缺陷及预防措施 1、方坯晶间裂纹、根源 ?Cu 、Ni、Sn、Nb 与Al等元素的影响； ?铸机表面凹限，即使轻微凹限也会引起裂纹； ?保护渣不合适； ?结晶器液面波动严重； ?菱变严重； ?结晶器锥度太小；措施减少杂质元素含量；导致晶间裂纹的最主要原因是粗大晶粒结构以及沿晶粒边界的沉析，所以防止其产生的主要措施是在结晶器初始凝固阶段得以形成细小而均匀的结构；防止产生凹馅；用多水口代替直水口； 2、气泡及针孔铸坯皮下通气孔称为针孔，而皮下闭气孔称为气泡根源 ?脱氧不好，氢、氮含量高； ?润滑过度，油中含水； ?保护渣中含水； ?中间塞棒吹氩过度；结晶器波动措施 ?有效地脱氧； ?注流及钢液面进行有效保护； ?加热润滑油及保护渣； ?采用EMS可有效减少针孔与铸坯表面皮下气泡的数量； ?减少结晶器液面波动 3、铸坯表面夹渣根源 ?钢水脱氧不够； ?钢水中氧化铝含量高，SiO2、MnO与FeO含量低（铝镇静钢）； ?耐火材料质量差；结晶器喂铝线； ?中包水口及结晶器中形成的块渣进入钢水。措施 ?采用无渣出钢； ?对钢水进行有效脱氧，采用保护浇注； ?中间包碱性覆盖剂； ?加深中包，增大中包钢液深度； ?中包采用挡堰； ?采用能快速吸收钢水夹杂的保护渣（高碱度）； ?加大保护渣的用量； ?减少结晶器液面波动，水口侵入深度必须100-150mm 4、横向裂纹

横向裂纹通常出现在角部，但中部区域也会出现，横向裂纹一般出现在振痕的底部。 1、因热脆而形成的表面裂纹 ?C含量0.17-0.25%； ?S含量高； ?随合金元素含量增加，如：Al、Nb、V 及大于1%Mn，裂纹数量增加； ?Al、Nb、N及C沉析于晶粒表面； ?二冷区冷却不挡导致晶粒粗大； ?二冷区支撑辊对中不好； ?保护渣选择不当； ?负滑脱时间过长。 2、横向角部裂纹角部冷却过度； ?结晶器冷却不当； ?结晶器和支撑辊对中不好； ?矫直温度过低； ?高如：Al、Nb、V 及大于1%Mn含量钢水非常敏感，加入钛能有效降低裂纹的程度；?二冷区冷却不均或冷却过度； ?保护渣不合适； ?铜管弯月面区域变形过大； ?钢水温度过低； ?结晶器锥度过大。措施： ?使S含量<0.020%； ?拉矫机区域温度保持在900℃以上； ?采用多点矫直； ?如果在奥氏体晶粒面存在AlN，加入0.02-0.04%Ti，降低可溶性N含量则可有效减少横向裂纹； ?准确控制结晶器及其锥度、变形和磨损等； ?严格控制结晶器震动； ?调整好二冷区冷却及支撑辊。 5、纵向表面裂纹纵向裂纹的源头在结晶器，但在整个工艺过程中由于热应力及机械应力，裂纹会长大。该类型的裂纹大多数出现在含1%Mn，0.03%Nb及V的高强度钢种中，与S、P一样，高铝和氮含量也会有影响。根源： ?高Al、Nb、V、Mn、N、S、P含量； ?变化拉速和增加拉速； ?结晶器液面波动； ?浸入式水口对中不好； ?浇注温度过高； ?结晶器状况不佳；结晶器振动不规则； ?保护渣不合适； ?出结晶器后及喷淋段上部冷却过度；结晶器与足辊对中不好。

钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施

钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施摘要:为了提高钢结构的耐腐蚀性能,热浸锌是最为常用的处理方法。为了提高产品表面质量,降低生产成本,本文介绍和分析了在热镀锌过程中常见的镀锌层缺陷,并对出现的质量缺陷提出了解决方法。关键词:热浸锌表面质量镀层缺陷 1、引言热浸锌钢材以其优良的耐腐蚀性能和洁净外观广泛应用于建筑、电力和空冷器等行业。热浸锌钢材的表面缺陷主要由于镀锌原材表面夹杂、裂纹、划伤和氧化铁皮等缺陷以及在镀锌过程中由于锌液成分、温度等工艺因素造成的。随着对热浸锌钢结构的需求量的增大,研究和改进热浸锌方法对提高镀锌产品质量,降低锌耗,增加企业经济效益都具有重要的现实意义。 2、热浸锌层常见缺陷与防止从炼钢、热轧、酸洗、冷轧开始,一直到镀锌工序本身,每个生产工序都会直接或间接影响到镀锌板的表面质量。因此,要分析明确镀层中产生的缺陷的原因,采用有针对性的措施,积极避免可能出现的工件表面质量问题,对于提高产品成品率,降低消耗,减少生产成本具有十分重要的意义。 2.1 原料表面裂纹、皱皮、结疤由于国内各钢厂生产的钢材表面都还存在表面裂纹、皱皮、结疤、麻面等现象,严重的影响到钢材的受力,表面微裂纹、皱皮、结疤、麻面可经过打磨、补焊等方式修复后再使用。为防止存在表面质量问题的材料流入到生产中,应从原材料采购、检验过程把好质量关。在生产的各工序中发现有质量问题的材料,未经处理好的不能使用,经过层层把关,减少热浸锌后再返工造成的经济损失。 2.2 镀层表面出现漏镀和小黑点漏镀是热镀锌上较为严重的质量缺陷,在实际生产中应予避免。根据GB/T139l2-2002《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌锌层技术要求及试验方法》的要求:漏镀面的总面积不应超过制件总面积的0.5%,每个漏镀面的面积不应超过l0cm2,否则应予重镀。裸露斑点单个面积小于l0cm2,则可以采用热喷涂锌、涂敷富锌涂料或融敷锌合金等方法对漏镀面进行修复,富锌修复涂层能在钢的使用过程中给予钢材以牺牲阳极保护。产生小黑点及漏镀现象要从原材料、酸洗、镀锌等工序进行分析。1)原材料表面有油污、漆斑未处理干净。针对原材料表面有油污、漆斑应在镀锌进料前对其进行预处理干净,面积不大的油污、漆斑可采取专用除油剂或涂抹碱液、火烧的方法进行处理。欠酸洗就是工件在酸洗时不完全,表面还残留锈斑,未被除掉,这样工件进入融熔的锌液时锈斑阻碍钢基体表面与锌反应生成锌铁合金层,从而产生漏镀点。2)工件在酸洗过程中,要注意避免处现欠酸洗和过酸洗的显现对欠酸洗应采取延长酸洗时间,酸洗时经常翻动工件,对锈蚀层厚的工件用机械铲除方法进行预处理等,以保证工件酸洗干净后镀锌。过酸洗就是工件长时间浸泡在高浓度酸液中造成酸腐蚀钢基体,从而在钢基体内贮存的氢气在锌液中受热释放破坏了镀锌层的结晶而产生灰斑,过酸洗时产生了粘附性很强的泥渣,在钢表面很难冲洗掉,这样就无法镀上溶剂。措施是控制好酸洗时间或在酸液中添加缓蚀剂,避免过酸洗现象发生。3)在热浸锌过程中,要注意控制锌液温度范围。如果锌液温度太低,在工艺时间内锌液不能与钢基体形成铁-锌合金层;锌温太高时,溶剂与之接触

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析

304不锈钢连铸坯表面缺陷分析摘要：本文对304不锈钢连铸坯进行了解剖分析。在25%的铸坯深振痕或渣坑缺陷试样中观察到了微裂纹或气孔。关键词：304不锈钢，连铸板坯，表面缺陷 Investigation on Surface Defects of 304 Stainless Steel Slab Abstract: This paper dissected 304 stainless steel slabs. In 25 percents of samples, small cracks or pinholes can be observed under deep oscillation marks or slag hollows. Key Words: 304 stainless steel, slab, surface defect 在不锈钢生产，特别是不锈钢冷轧产品生产中，产品的表面质量控制非常重要。众所周知，钢中非金属夹杂物是冷轧产品表面质量最重要的影响因素之一。我公司在几十年的不锈钢生产中，对钢中非夹杂物的控制做了大量研究和改进工作。特别是自2004年开始，随着我公司不锈钢产量的迅猛增长和大量不锈钢新品种的开发，质量提升成为提高产品竞争力、扩大市场占有率的关键环节。其中，钢质洁净度研究成为重点关注课题，开展了大量试验研究和工艺攻关[1-3]，产品质量得到了明显提升，对我公司不锈钢产品顺利进入钟表、高档装饰面板、高档水槽等行业起到了有力的支撑和推动作用。近年来，我公司不锈钢钢质洁净度得到大幅提高，产品质量已较为稳定，但目前在奥氏体不锈钢冷轧产品生产中仍存在0.4%左右的“夹杂”废品，且在某些时间内“夹杂”废品的比例会上升到1%以上。随着各项研究工作的逐步推进和深入，我们发现这些冷轧产品“夹杂”缺陷并非都是由非金属夹杂物造成的。在奥氏体不锈钢连铸生产过程中，连铸板坯的表面质量不仅会严重影响连铸坯修磨率，从而影响全线产品成材率，而且会严重影响冷轧产品表面质量。其中一些连铸坯表面和皮下缺陷在轧材表面会形成形貌类似“夹杂”的缺陷。这些连铸坯表面缺陷的形成与钢种特性、结晶器保护渣物性、结晶器冷却条件、结晶器振动参数等因素有着直接关系。本文未对奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷的形成原因及解决措施进行论述。本文选取奥氏体不锈钢中产量最大的304不锈钢，对其连铸板坯表面凹坑、振痕紊乱等缺陷进行了解剖分析。目的是提高我们对连铸坯表面缺陷的认识，为深入研究其产生原因起到铺垫作用。1．奥氏体不锈钢连铸板坯表面缺陷形貌特征及分布在奥氏体不锈钢连铸板坯表面存在多种缺陷。部分连铸板坯宽面靠近两边部的区域存在局部纵向凹陷，少量连铸坯宽面中部也存在凹陷。连铸坯宽度越大，出现局部凹陷的几率也越大。多数连铸坯宽面距边部30～180mm的范围内振痕较深，且振痕有紊乱的现象。部分连铸坯在宽面上不规则的分布有渣坑。随着奥氏体不锈钢中合金含量的提高和钢的组织越来越趋向于纯奥氏体组织，铸坯表面的局部凹陷及小渣坑也越多。即钢种从304到316L再到310，连铸板坯表面小渣坑出现的几率增大，数量增多。图1是奥氏体不锈钢连铸板坯表面几种常见缺陷的示意图。 2．缺陷分析方法为分析局部凹陷、渣坑、深振痕和振痕紊乱处的连铸板坯表面及皮下缺陷，在4个炉号的8块304不锈钢连铸坯表面取了16个缺陷部位试样，试样尺寸约15×15×15mm。从中各取8个试样分别进行水平方向解剖和纵向解剖。然后用光学显微镜和扫描电镜观察剖面上是否存在大颗粒夹杂、微裂纹或其它缺陷。这8块连铸坯的全氧量在27～33ppm，硫含量在10～14ppm。

钢材缺陷、产生原因及处理办法

1、圆钢 1.1耳子棒材表面沿轧制方向的连续条状凸起，肉眼即可辨别。 1.1.1产生原因主要是轧件在孔型内过充满、导卫安装不正确、钢温低等造成的；过盈充满、减面率过大、辊缝调整不当、入口倒卫偏。单耳多是由安装不正导致的，双耳多是由K2孔来料大，造成成品到此过充满引起的。 1.1.2解决办法入口导板要对准孔型，安装牢靠；合理使用坯料，保证各槽钢尺寸及断面形状合格；使用适当的孔型，适当的压下量。 2.1折叠棒材表面沿轧制方向平直或弯曲的曲线，在横截面呈小角度交角状的缺陷，这种折叠线很长，几乎通向整个产品的纵向，肉眼即可识别。 2.1.1产生原因由于前道次产生耳子，也可能是其他纵向突起物扎入本体；方坯缺陷处理不当留下的深沟，轧制时可能形成折叠；切分带宽大形成折叠；钢坯质量切分形成折叠。判断是否轧钢原因：是否通条折叠或者连续批次都出现折叠。 2.1.2解决办法进行适当的轧辊调整，合理使用各槽钢料；正确安装导卫板，对准孔型；

经常检查入口导卫板的磨损情况。 3.1裂纹顺着轧制方向出现的比较深的连续的线状缺陷，肉眼即可辨别。 3.1.1产生原因一是由于炼钢连铸坯的原因，一般裂纹内有夹杂物，因为坯料上有未消除的裂纹、皮下气泡、及金属夹杂物等在棒材表面形成裂纹缺陷；二是轧钢原因引起的，主要是加热和冷却制度的影响。在冷却过程中由于组织应力和热应力的原因，加热时，尤其是高碳钢和合金钢的导热性比较差，如果加热过快很容易造成钢坯内外温度不均而产生裂纹。 3.1.2解决办法控制冷却制度，制定合理的加热制度。 4.1结巴在棒材表面与棒材本体部分结合或者完全未结合的金属片状层，肉眼即可辨别。 4.1.1产生原因在成品以前道次轧件上凸起物扎入本体形成；已脱离轧件的金属碎屑扎在轧件表面上形成；前道轧槽有掉肉现象。 4.1.2解决办法清理坯料上的异物；及时清理导卫上的刮丝。

不锈钢表面常见缺陷类型汇总

不锈钢表面常见缺陷类型汇总 1、狭缝——在钢卷正反两面热轧边缘20MM内，在钢卷全长上产生的线状缺陷。日新原料上表面此缺陷较宽，下表面较窄。故日新下表面作为冷轧单面保证品的基准面。 2、氧化线——材料板面存在因轧制残留的氧化物引起线状缺陷，和夹杂缺陷有所相似； 3、翘皮（氧化皮掉落）——呈舌状或鱼鳞片状，有闭合的有张开的。有大部也有小部于本体相连。 4、夹杂——有明显的点状、块状、长条状柳叶状的明显特征。 5、划线——加工时，在材料板面可看出条状点状有单条也有多条但无手感的划痕； 6、划伤——加工时，在材料板面可看出条状点状有单条也有多条并有手感的划痕； 7、碰伤——材料板面在外力作用下产生较大的材料变形； 8、层间滑移（双面滑移）——在钢卷正反两面对称位置上发生形态相同的、细小而密集的伤痕。由于板与板之间松卷产生。 9、折痕——加工时，板面在外力作用下产生较小的材料变形； 10、纸压痕——加工时，板面因纸皱纹引起的材料变形； 11、毛刺——加工时，在材料断裂面下部形成的塑性变形（平板为毛刺一端头向上、一端头向下）； 12、塌边（塌角）——加工时，在材料剪切光亮带上部形成的塑性弯曲变形； 13、线状鳞状折叠——在钢卷的表面缺陷呈线状剥落状态有的被膜覆盖，有的

未被覆盖。 14、边部鳞状折叠——在钢卷边部轧制边缘50MM以内发生的线状或山状的鳞状剥落，与轧制方向平行，连续或断续发生。 15、山形鳞状折叠——钢卷表面为山形剥落缺陷，发生的位置无特征，山形方向与轧制方向平行。 16、热轧头部滑移——在热轧卷头部大约5米两面有滑移伤痕。 17、氧化皮缺陷——在热轧的下表面头尾发生较多，呈长椭圆形的较多里面的材料呈凹下状。 18、停辊印——在钢带表面发生与轧制方向垂直的一条凹痕。 19、平整辊印——在钢板轧制方向上，以SPM工作辊周长为间距产生的凹凸形伤痕。 20、辊印——在钢板长度方向上，以CRM工作辊周长为间距而出现的凹凸形伤痕；中间辊印、支撑辊印：在长度方向无周期、是直线发生的凹凸伤痕 21、边波——钢卷单边或者两边出现的波浪形形变 22、凹坑——在热轧时常发生的不定形的杂物咬入而引起的，发生的位置不固定 23、高温计冷却水斑点——带钢表面上有白色斑点，中间空的部位颜色和带钢一样。 24、氧残——氧化皮没有充分去除，在表面有残留，缺陷为黑色的、无规则的氧化物 25、白色斑点——带钢表面有白色斑点无规则发生 26、孔洞——钢卷正反面都穿通的孔，铁素体单相体钢上发生较多

带钢常见缺陷及其图谱

结疤（重皮）图1 图2 1.缺陷特征附着在钢带表面，形状不规则翘起的金属薄片称结疤。呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。结疤分为两种，一种是与钢的本体相连结，并折合到板面上不易脱落；另一种是与钢的本体没有连结，但粘合到板面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。 2.产生原因及危害产生原因： ①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净，轧后残留在钢带表面上；

②板坯表面留有火焰清理后的残渣，经轧制压入钢带表面。危害：导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。 3.预防及消除方法加强板坯质量验收，发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。气泡图1 开口气泡图2 开口气泡 1.缺陷特征

钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。其外缘较光滑，气泡轧破后，钢带表面出现破裂或起皮。某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。 2.产生原因及危害产生原因： ①因脱氧不良、吹氮不当等导致板坯内部聚集过多气体； ②板坯在炉时间长，皮下气泡暴露或聚集长大。危害：可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。 3.预防及消除方法 ①加强板坯质量验收，不使用气泡缺陷暴露的板坯； ②严格按规程加热板坯，避免板坯在炉时间过长。

压入氧化铁皮图1 一次（炉生）氧化铁皮（压入）图2 二次氧化铁皮（轧制过程产生）

图3 二次氧化铁皮(轧辊氧化膜脱落) 1.缺陷特征热轧过程中氧化铁皮压入钢带表面形成的一种表面缺陷称压入氧化铁皮。按其产生原因不同可分为炉生（一次）氧化铁皮、轧制过程中产生的（二次）氧化铁皮或轧辊氧化膜脱落压入带钢表面形成的（二次）氧化铁皮。 2.产生原因及危害产生原因： ①钢坯表面存在严重纵裂纹； ②钢坯加热工艺或加热操作不当，导致炉生铁皮难以除尽； ③高压除鳞水压力低、喷嘴堵塞等导致轧制过程中产生的氧化铁皮压入带钢表面； ④轧制节奏过快、轧辊冷却不良等导致轧辊表面氧化膜脱落压入带钢表面。危害：影响钢带表面质量和涂装效果。 3.预防及消除方法 ①加强钢坯质量验收，表面存在严重纵裂纹的板坯应清理合格后使用； ②合理制订钢坯加热工艺，按规程要求加热板坯； ③定期检查高压除鳞水系统设备，保证除鳞水压力，避免喷嘴堵塞；

连铸坯缺陷及对策

连铸坯在凝固过程中形成裂纹的原因随着市场竞争的日趋激烈，产品的质量已经成为占有市场的主要砝码，连铸坯作为炼钢厂的终端产品，其质量直接影响着轧材单位的产量和轧材质量，据统计炼钢厂连铸坯质量缺陷中约７０％为连铸坯裂纹，连铸坯裂纹成为影响连铸坯产量和质量的重要缺陷之一，下面将对铸坯在凝固过程中裂纹的形成做简要分析：一、铸坯凝固过程的形成铸坯在连铸机内的凝固可看成是一个液相穴很长的钢锭，而凝固是沿液相穴的固液界面在液固相温度区间把液体转变为固体把潜热释放出来的过程。在固液界面间刚凝固的晶体强度和塑性都非常小，当作用于凝固壳的热应力、鼓肚力、矫直力、摩擦力、机械力等外力超过所允许的外力值时，在固液界面就产生裂纹，这就形成了铸坯内部裂纹。而已凝固的坯壳在二冷区接受强制冷却，由于铸坯线收缩，温度的不均匀性，坯壳鼓肚、导向段对弧形不准，固相变引起质点如（ＡｌＮ）在晶界的沉淀等，容易使外壳受到外力和热负荷间歇式的突变，从而产生裂纹就是表面裂纹。二、连铸坯裂纹形态和影响因素连铸坯裂纹形态分为表面裂纹和内部裂纹，表面裂纹有纵向、横向角部裂纹、表面横裂和纵裂、网状裂纹和凹陷等，内部裂纹有中间、中心和矫直裂纹等。连铸坯裂纹的影响因素：连铸坯表面裂纹主要决定于钢水在结晶器的凝固过程，它是受结晶器传热、振动、润滑、钢水流动和液面稳定性所制约的，铸坯内部裂纹主要决定于二冷区凝固冷却过程和铸坯支撑系统（导向段）的对弧准确性。铸坯凝固过程坯壳形成裂纹，从工艺设备和钢凝固特性来考虑影响裂纹形成的因素可分为：１、连铸机设备状态方面有：１）结晶器冷却不均匀２）结晶器角部形状不当。３）结晶器锥度不合适。４）结晶器振动不良。５）二冷水分布不均匀（如喷淋管变形、喷咀堵塞等）。６）支承辊对弧不准和变形。

钢在轧制中常见的缺陷总结

结疤型钢表面上的疤状金属薄块。其大小、深浅不等，外形极不规则，常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材表面上，结疤下常有非金属夹杂物。由于钢坯未清理，使原有的结疤轧后仍残留在钢材表面上。表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为表面夹杂,一般呈点状、块状和条状分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等，机械的粘结在型钢表面上，夹杂脱落后出现一定深度的凹坑，其大小、形状无一定规律。 (1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。 (2)在加热或轧制过程中，偶然有非金属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉渣等)，炉附在钢坯表面上，轧制时被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落分层此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状，严重的分离成两层或多层，分层处伴随有夹杂物。 (1)主要是由于镇静钢的缩孔或沸腾钢的气囊未切净。 (2)钢坯的皮下气泡，严重疏松，在轧制时未焊台，严重的夹杂物也会造成分层。 (3)钢坯的化学成份偏析严重，当轧制较薄规格时，也可能形成分层。气泡(凸包）型钢表面呈现的一种无规律分布的园形凸起称为凸包，凸起部分的外缘比较园滑，凸包破裂后成鸡爪形裂口或舌形结疤，叫气泡。多产生于型钢的角部及腿尖。钢坯有皮下气泡，轧制时未焊合。裂纹顺轧制方向出现在型钢表面上的线形开裂，一般呈直线形，有时呈“Y”形，多为通长出现，有时局部出现。 (1)钢坯有裂缝或皮下气泡、非金属夹杂物，经轧制破裂暴露。 (2)加热温度不均匀，温度过低，轧件在轧制时各部延伸与宽展不一致。 (3)加热速度过快、炉尾温度过高或轧制后冷却不当，易形成裂纹，情况多发生在高碳钢和低合金钢

钢的表面缺陷检验

《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头

二、教学过程设计

三、教学内容（资讯） 1. 钢的表面缺陷检验的重要性钢的表面缺陷是指钢在生产、加工、运输过程中造成的如折叠、划痕、结疤、气裂纹等用肉眼就能直接观测到的宏观缺陷。钢的表面缺陷不仅影响钢产品的外观，而且极易造成生锈、应力集中、开裂，大大降低钢的性能和使用寿命。因此，国家标准规定，每一批次钢产品出厂前都要进行严格的表面质量检验。取样数量和评判标准由双方自行协定。 2.连铸坯的表面缺陷由于冶金企业主要的钢铁产品是连铸坯，本次课以连铸坯为例介绍钢的表面缺陷的种类及判别方法。我们根据新兴铸管集团关于连铸坯表面缺陷检定协议中的规定，对于碳素钢和合金钢在交货过程中不允许出现以下八种类型的宏观表面缺陷。表1 连铸坯的表面缺陷

3.钢表面质量检验方法各种钢产品的表面质量检验方法有供需双方协商进行，但一般都包含以下步骤：（1）取样。选取的试样应具有代表性。一般取每一炉的头一锭盘或最后一锭盘。（2）表面检测。对试样进行360度的全方位检查，查看缺陷的种类及级别。将观测结果记录在检测报告中。必要时可使用不大于10倍的放大镜或高度尺。（3）评判。将检测结果与双方协议中规定的技术文件或标准中的相关要求进行比对，评判钢材产品的表面质量。 4.钢表面质量检验的应用钢表面质量检验是钢材质量检验的第一关。各种钢产品只有在表面质量检验合格后方可进行下一道工序的检验或验收。钢的表面缺陷不仅影响钢产品的外观，而且极易造成生锈、应力集中、开裂，大大降低钢的性能和使用寿命。四、任务训练 1.任务名称：判定连铸坯的表面缺陷。 2.任务要求：①小组长分工明确，组内积极协助完成任务； ②检验过程中要细致认真，仔细查找各类缺陷； ③结果汇报时要大方得体，语言流畅； ④小组评价时要公正、公平。 3.实训用具：有表面缺陷的连铸坯标准样品每组三块、放大镜、高度尺。

钢带轧制常见缺陷原因分析

带钢轧制常见缺陷原因分析结疤(M01) 图 7-1-1 图 7-1-2 1. 缺陷特征附着在钢带表面，形状不规则翘起的金属薄片称结疤。呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。结疤分为两种，一种是与钢的本体相连结，并折合到板面上不易脱落；另一种是与钢的本体没有连结，但粘合到板面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。 2. 产生原因及危害产生原因： ①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净，轧后残留在钢带表面上； ②板坯表面留有火焰清理后的残渣，经轧制压入钢带表面。危害：导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。 3. 预防及消除方法加强板坯质量验收，发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。 4. 检查判断用肉眼检查；不允许存在结疤缺陷，对局部结疤缺陷，允许修磨或切除带有结疤部分带钢的方法消除，如结疤已脱落，则比照压痕缺陷处理。 7.2 气泡(M02) 图 7-2-1 闭合气泡图 7-2-2 开口气泡图7-2-3 开口气泡 1. 缺陷特征钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。其外缘较光滑，气泡轧破后，钢带表面出现破裂或起皮。某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。 2. 产生原因及危害产生原因： ①因脱氧不良、吹氩不当等导致板坯内部聚集过多气体； ②板坯在炉时间长，皮下气泡暴露或聚集长大。危害：可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。 3. 预防及消除方法 ①加强板坯质量验收，不使用气泡缺陷暴露的板坯； ②严格按规程加热板坯，避免板坯在炉时间过长。 4. 检查判断用肉眼检查；不允许存在气泡缺陷。 7.3 表面夹杂(M03) 图 7-3-1

钢材表面的缺陷