冷镦钢开裂原因探析及轧制工艺调整.doc

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1、萍钢冷镦钢开裂原因探析及二轧钢厂轧制工艺调整二轧钢厂张小军摘要:对冷镦钢开裂形貌进行大致分类并提出初步的原因辨别方法，针对一些具有代表性的的特殊问题，结合二轧厂高线的工艺实际状况，就如何尽可能的减少轧制缺陷，对解决措施和调整经验进行总结关键词:冷镦钢裂纹夹杂折叠划伤调整轧辊导卫一、前言冷镦钢盘条是萍钢新产品开发中重要的组成部分。其主要生产工艺流程为:转炉冶炼一吹氩一LF炉精炼一连铸成坯一钢坯加热一粗轧一中轧一预精轧一精轧一吐丝成圈一散卷控冷一集卷一打捆一称重一卸卷一入库。萍钢生产的冷镦钢在现阶段1/2冷镦开裂率

2、平均在5～8%,1/3冷镦开裂率达到20%以上，远未达到客户标准。这种情况不仅影响萍钢的经济效益,而且对萍钢的产品质量形象产生了不利影响。因此本篇文章将对冷镦钢开裂形貌进行大致分类并提出初步的原因辨别方法，针对一些具有代表性的的特殊问题，结合二轧厂高线的工艺实际状况，就如何尽可能的减少轧制缺陷，对解决措施和调整经验进行总结。二、冷镦形貌类型及大致原因判断较常见的裂纹形状有三种，图1为平行裂纹，这种平行裂纹如果有规律性，即连续剪切的试样同样产生平行裂纹并有连续性。基本可以判断为折叠造成。图2为单条深裂纹，这种裂纹

3、容易观察裂纹源延伸处的钢材组织中有无氧化脱碳。无氧化脱碳现象，内部金属颜色光亮，裂纹应为夹杂或者严重尖锐划伤造成（注意：成品的轻微或者非尖锐深度划伤在一般1/3冷镦都不会造成裂纹）。若有氧化铁皮，裂纹应为坯料表面质量缺陷或者严重折叠造成。图3为单条浅裂纹原因分析较为困难，一般认为是连铸坯表面裂纹所造成产品上产生断续裂纹的情况。这种铸坯质量不良的断续裂纹情况在1次12mm冷墩钢生产中可以在3#机架轧件表面清楚观察到。图1平行裂纹图2单条深裂纹图3单条浅裂纹其他较少出现的裂纹还有外形呈45°剪裂（形状为“<”）原因

4、为塑性不足，可以判断为夹杂；裂纹表面有铁皮包裹，可以认为是折叠或者钢水脱氧不良造成；冷镦形貌为一条裂纹并对称伴随着一条不明显的印痕，认为是在轧制过程中由于单侧耳子造成的平行连续裂纹，一条较深而另一条较浅，浅裂纹经变形延伸消失而深裂纹不能消除，从而表现为一条裂纹，该形貌裂纹一般在其一侧有不明显的与其平行的印痕；另外发生在轧件四周的裂纹位置是否有规律性、连续性、对称性，都可以给我们大致判断裂纹原因带来帮助。这些从冷镦形貌表面特征来判断原因的方法较为快捷，但不够准确。应强调通过酸洗结合金相检验裂纹处夹杂、脱碳情况、裂

5、纹延伸、裂纹内部形状角度、晶粒组织等，综合判断造成裂纹是否坯料、划伤、折叠等原因。例如考虑到由于加热、轧制过程和时间影响不同，钢坯料表面质量缺陷、粗轧轧制缺陷、精轧轧制缺陷的裂纹处脱碳程度各不相同；折叠与划伤所造成裂纹的角度不尽相同等。三、二轧钢厂高线的工艺现状以及措施1、工艺现状和问题特点1.1粗轧二轧钢厂粗轧采用脱头轧制，优点是没有张力影响，5#机架整根轧件相对尺寸较均匀，同时可以清楚观察轧件表面质量情况。缺点是增加轧制时间，轧件头尾温度差别大，为确保轧制工艺需要，必然导致出炉钢温提高。1.2中轧中轧采用双

6、槽轧制，优点是可以通过A、B线轧槽轮换过钢便于判断是否中轧或者后面道次带来的轧制缺陷。缺点是如果出现轧辊和横梁不水平、轧辊有窜动等问题时，这种问题带来的不良影响会由于双槽而被扩大化，使中轧调整的难度加大。例如13＃轧辊偶尔会有这样一种现象，即停机状态没有错槽而轧制过程中随着单槽轧制和双槽轧制的不同出现严重性各不相同的错槽现象，这就是12＃出口轧件扭转力对13#轧辊不同叠加产生的影响。1.3压下制度和孔型系统二轧钢厂高线采用170方坯料轧制27道次造成出粗中轧压下量过大（粗轧平均延伸率1.32，中轧平均延伸率1.

7、35，预精轧和精轧均为1.25），加上采用上压力轧制，进口导卫、轧辊磨损等因素造成了轧件的头部变形不均匀性增大。这种情况在5＃料型上可以明显观察到。特别指出的是2＃机架的孔型由于采用过渡平箱孔，在没有翻钢轧制，来料也为矩形料的情况下，为了确保延伸率其设计孔型测壁斜度使2＃料型容易产生双鼓型突起（这种情况在1＃和2＃轧辊磨损或者来料太大时更加明显）。这种突起严重时对冷镦质量可能造成影响。1.4导卫粗中轧偶数机架采用扭转出口导卫，扭转角度一旦调节不当不但增加了轧件的在下一道次变形的不稳定性，同时加大了进口滚动导卫的

8、磨损使轧件变形不均匀继续恶劣化。扭转出口导卫导辊长期扶持轧件轧件，还会在与轧件摩擦中产生磨损，导辊表面会形成有一定角度的两个不同平面进而对轧件表面形成压痕，严重可能导致下道次产生折叠。椭圆道次轧件压下量过大造成轧件过宽会使轧件边缘部分进入扭转导辊辊缝区域形成压痕，这种情况在头部变形不好的道次尤其明显，例如4＃机架。（图4为扭转导辊示意图，阴影部分为磨损区域）图41.5轧辊在冷镦钢的生产