1250热轧带钢冷轧基料“起皮”缺陷成因探究

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1、1250热轧带钢冷轧基料“起皮”缺陷成因探究高鑫，孟宪成（德龙集团技术中心，北京，100070）摘要：针对公司下属某厂1250生产线大规模出现的“起皮”缺陷问题，研究了冷轧基料边部缺陷的宏观和微观特征，通过对冷轧基料和后续冷轧薄宽带钢缺陷组织金相观察、电镜和能谱分析，确定了带钢边部“起皮”原因，并介绍相应措施以消除和减少该缺陷。关键词：冷轧基料；带钢；起皮TheDiscussionof“Shell”defectaboutcold-rolledbasedmaterialsteelGAOXin，MENGXian-cheng，(Technology

2、centerofDelongholdingslimited，Beijing100070，China)Abstract：Forthemajor“Shell”defectproblemin1250mmproductionlineofsubsidiaryfactory,macroandmicrocharacteristicsofCold-rolledBasedMaterialSteeledgedefectsarestudied,bymetallographicobservation,electronmicroscopyandEDSaboutCold

3、-rolledBasedMaterialSteelandfollow-upcold-rolledthinwidestripdefectsorganization,thereasonsofstripedge“Shell”wasanalyzedandappropriatemeasurestoeliminateandreducethedefectswasintroduced.Keywords:Cold-rolledBasedMaterialSteel;Strip;Shell1前言随着钢铁工业的发展，对热连轧生产线带钢表面质量的要求不断提高，带钢表面

4、质量的好坏已经成为了衡量企业产品质量的重要指标。表面质量缺陷主要有擦伤、划伤、锈蚀、粘结等，但最常见的是线、条、片状“起皮”缺陷。“起皮”缺陷英文名称为“Shell”和“Seams”，作为一种常见的带钢缺陷，在美国LTV、台湾中钢、宝钢、攀钢、本钢、唐钢、邯钢、鞍钢等多家钢铁企业均不同程度的出现过[1-7]。本文对德龙生产的冷轧基料在后续生产过程中出现的“起皮”问题进行简要分析。2“起皮”缺陷的宏观形貌我公司下属某企业1250生产线上的热轧板卷“起皮”缺陷集中在带钢上表面距离边部20~60mm内，该缺陷沿轧制方向分布没有明显规律性，其宏观形态

5、主要有两种：一种是间隔或成串地出现面积较大的“起皮”，翘起部分或张开，或折叠，有的“起皮”伴着氧化铁皮共同存在（图1a）；另一种沿轧制方向呈针状分布，中间似裂纹状开裂（图1b）。图1“起皮”缺陷的宏观形貌（b）（a）3“起皮”缺陷的微观组织形貌对第一类“起皮”缺陷样品经过超声波清洗后直接观察（如图3），在扫描电镜下进行能谱分析，发现“起皮”处有不导电物质存在，其成份中含有Na、Mg、Al、Si、K和Ca等，而含有Ca、Mg等元素成分点的物质在经过超声波清洗后，排除了外来灰尘等物质的影响，其成分比例与保护渣和连铸辅料成分极为相似，说明该成分是在

6、炼钢连铸生产过程中带入的夹渣或夹杂物。图2“起皮”处的夹杂物图3“起皮”处裂纹源的显微照片垂直轧制方向将第一类试样的“起皮”部位剖开，对其进行金相观察，从图3的照片中可见，在“起皮”缺陷周围观察到许多细小的氧化原点，缺陷内的成分经扫描电镜能谱分析为结构较为致密的氧化铁。该缺陷的特征以及能谱分析结果与山东泰钢因裂纹引起的“起皮”缺陷特征一致[2]。因此可以判定该类“起皮”是由铸坯表面或皮下裂纹引起的。王宏霞[2]等人提出了采用合适的中间包水口、合理的二次冷却制度、性能优良的结晶器保护渣以及对结晶器液面波动进行有效控制是减少裂纹导致“起皮”缺陷的

7、有效途径。图4“起皮”处裂纹源的夹杂物电镜照片通过对第一类“起皮”缺陷在扫描电镜下进行大量的能谱分析发现很多块状“起皮”缺陷的裂纹处有Al2O3存在（如图4所示）。该物质极有可能是中间钢包水口絮流过程中脱落的物质进入连铸机导致的结果。图5“起皮”处裂纹源的金相组织照片将第二类“起皮”部位垂直轧制方向剖开，试样金相组织照片如图5所示，从金相照片中可以看出基体与“起皮”部位均为铁素体和珠光体的混合组织，而且晶粒尺寸大小没有明显区别，因此排除了在轧制过程中，由于钢板侧边撞击精轧机组侧导板[3]或除鳞水冷却不均等原因导致后续机架压入钢板而引起的“起皮

8、”缺陷[3]。图6“起皮”处裂纹源的电镜照片在扫描电镜下寻找第二类“起皮”缺陷的裂纹源，（如图6所示）裂纹源呈现平缓的韧窝状，没有任何的撕裂“台阶”或“河流”状形貌