热轧带钢折皱缺陷的形成机理与控制措施

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1、万方数据第39卷第3期金一材料与冶金工程。V01．39No．320l1年6月METALhn、TERIALSANDMETALLURGYENGINEERINGJun201l热轧带钢折皱缺陷的形成机理与控制措施尚继芳，王超海，王立群，张振申(安阳钢铁股份有限公司，河南安阳455004)摘要：针对热轧低碳钢卷开卷过程中出现的折皱缺陷。运用弹塑性力学、金属学等知识分析了钢卷在开卷过程中的弯曲变形、应力分布、屈服平台和形变时效等问题，确定了折皱缺陷产生的原因是低碳钢在拉伸过程中产生的柯垂尔气团引起的。从而为解决折皱缺陷提供了理论依据。关键词：折皱

2、；屈服平台；弯曲变形；形变时效；应力分布中图分类号：TG335．5"6文献标识码：A文章编号：1005—6084(2011)03一O006—03FormationMechanismofWrinkleDefectsandormationecnamsmwCountermeasuresforHot．．．rolledLowCarbonSteelCoilSHANGJi-fang，WANGChao-hai，WANGLi-qun，ZHANGZhen-shen(AnyangIron＆SteelCo．，Ltd．，Anyang455004，Ch／na)A

3、BSTRACT：Accordingtothefactthathot—rolledlowcarbonsteelcoiloccurredthewrinkledefectsduringunwindingprocess，byutilizingelasticity—plasticityandmetallurgyprincipleanalyzesthebendingdeformation，stressdistribution，yieldplatformandstrainagingandsoonproblemsduringunwindingproc

4、essforsteelcoil。confLrmsthatthewrinkledefectsoflOWcarbonsteelintensionprocesswhichcausedbycottreHairmass．therebyprovidedthetheorybasistoreducowrinkledefects．KEYWORDS：wrinkle；yieldplatform；bendingdeformation；strainaging；stressdistribution安阳钢铁股份有限公司l780mill热连轧机组自2007年投产以来

5、．以Q195、Q235、20'为代表的低碳钢多次在带钢宽度方向上出现。折皱(腰折或横折)”缺陷，造成开平后钢卷大量判为协议材。以2008年为例，因“折皱”缺陷导致钢卷判为折皱协议材占协议材总量的66．98％。“折皱”缺陷的出现不仅严重影响了钢卷的板形，同时。也对钢材市场和终端用户造成了负面影响，限制了安钢1780mm机组产能的发挥。为此，安阳钢铁公司有关技术人员详细分析了“折皱”缺陷形成机理及产生的过程环节。提出了改进措施，通过有效实施，收到良好效果。1“折皱"缺陷描述低碳钢卷在开平过程中。承受较大载荷时，表面局部区域会产生凹陷或凸起

6、．这种缺陷称为折皱。折皱的主要形貌和特点：一是呈直线状或条状，垂直于轧制方向，有的贯穿整个带宽；二是折皱是在带钢再次开卷时产生的；三收稿日期：20ll一03—26作者简介：尚继芳(1973一)。男，助理工程师，主要从事带钢新产品研发工作。万方数据2011年第3期尚继芳等：热轧带钢折皱缺陷的形成机理与控制措施／7是折皱只在钢卷尾部(卷的内部)出现，或通卷出现，但尾部表现得最为严重。“折皱”缺陷的出现，不仅造成钢卷大量改判为协议材，提高生产成本，同时，也严重制约了生产，限制了产能的发挥。表l为2008、2009、2010年“折皱”缺陷和其

7、他缺陷改判比率对比。表12008～2010年各项协议材比例(％)2热轧带钢折皱的形成机理众所周知，低碳钢在受到拉伸时，在拉伸曲线上会出现应力平台区(屈服延伸区)，这种现象就是屈服效应。屈服效应在体心立方晶体中非常明显．它是由于晶体中的位错被柯垂尔气团(C、N等形成的溶质间隙原子聚集在刃位错下方)钉扎住引起的[1J。低碳钢热轧结束后，在空冷过程中会得到C、N过饱和a铁。在591℃时，N在a铁中溶解度较大，约为O．1％。处于相对稳定的平衡态。随着温度的降低．N在tit铁中的溶解度急剧降低。过饱和的N原子很不稳定，形成柯垂尔气团，改变带钢的

8、性能，这就是形变时效。时效的时间决定于C、N间隙原子的过饱和量和位错密度，一般为数十天左右。因此低碳钢在591℃以上不存在屈服效应。空冷数天后才会发生明显的屈服效应。这就是带钢卷取后马上在铲头机上开卷时．从未出现折皱的原