棒线材常见表面缺陷及成因
高速线材生产中的产品缺陷分析
高速线材生产中的产品缺陷分析
摘要
2013年元月首钢长钢公司高线工程项目投产。该生产线建成投产后,对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。如何生产出优质高速线材产品,实现降低成本,提高效益,增强竞争能力,促进企业的发展和壮大,是我们关注的问题。因此,认真对待高速线材产品在生产过程中产生的缺陷,分析引起这些缺陷的原因,并消除这些缺陷,就具有非常重要的现实意义。高速线材产品生产中常见缺陷有外形及尺寸精度;表面质量;截面质量及金相组织;化学成分及力学性能;
关键词:高速线材产品缺陷原因
2013年元月首钢长钢公司高线工程项目投产。该生产线建成投产后,对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。如何生产出优质高速线材产品,实现降低成本,提高效益,增强竞争能力,促进企业的发展和壮大,是我们关注的问题。因此,认真对待高速线材产品在生产过程中产生的缺陷,分析引起这些缺陷的原因,并消除这些缺陷,就具有非常重要的现实意义。高速线材产品生产中常见缺陷有外形及尺寸精度;表面质量。本文着重阐述这些缺陷的特征、形成原因及消除措施。
一、首钢长钢高速线材生产现状
2012年12月18日,首钢长钢公司精品高线工程点火一次成功,高线项目工程进入烘炉阶段。
精品高线工程作为承接总公司长材产品的基础性工程项目,是长钢公司产品结构调整,实现产品升级换代的重要工程之一。该生产线建成投产后,对首钢长钢实现低成本、高效益奠定了良好基础。轧机选用了高刚度、短应力线轧机,采用平立交替布置,全线实行远程自
动化控制,工艺装备达到了国际先进水平。加热炉采用蓄热式高温燃烧技术,双层框架斜坡滚轮式炉底步进机械,热工自动化控制系统采用了国内先进技术,比常规加热炉节能45%。轧机机组传动采用Siemens的SIMOREC-K全数字直流传动装置,所有传动电器均采用变频控制节能技术和无功补偿技术,节电率达35%以上,工业用水100%循环利用,实现零排放。
棒线材分及用途
棒线材分及用途
棒,顾名思义,是一种形状长条的物体,通常是由金属、木材、塑料
等材料制成。棒有很多不同的种类和用途。线材也是一种常见的材料,是
由金属、塑料或纤维等材料制成的长细条状物。线材也有各种各样的种类
和用途。下面将详细介绍棒和线材的分及用途。
第一部分:棒的分及用途
1.金属棒:金属棒是一种常见的金属制品,通常由铁、铜、铝、不锈
钢等材料制成。金属棒广泛用于建筑、工程、家具、机械等领域,如支撑
结构、铺设管道、连接零件等。
2.木棒:木棒是由木材制成的长条状物体。木棒通常用于工艺品、家具、建筑等领域,如绘画、雕刻、桌椅等制作过程中使用的工具。
3.塑料棒:塑料棒是一种由塑料制成的长条状物体。它通常用于工艺品、模型制作、机械配件等领域,如模具制作、构建框架等。
4.玻璃棒:玻璃棒是由玻璃制成的长条状物体。它通常用于实验室、
化工、科研等领域,如搅拌试剂、制作玻璃器皿等。
5.石棒:石棒是由石材制成的长条状物体。石棒通常用于建筑、雕刻
等领域,如支撑结构、雕塑制作等。
第二部分:线材的分及用途
1.金属线材:金属线材是由金属制成的细长条。金属线材种类繁多,
如铜线、铝线、钢丝等。金属线材通常用于电缆、导线、电力设备等领域,如电力传输、电器连接等。
2.塑料线材:塑料线材是由塑料制成的细长条。塑料线材通常用于电
子产品、家电、汽车等领域,如电子电路连接、线束制作等。
3.纤维线材:纤维线材是由纤维材料制成的细长条。纤维线材种类很多,如棉线、麻线、尼龙线等。纤维线材通常用于纺织品、手工艺制作等
领域,如衣物缝制、手工编织等。
棒线材生产工艺
一、棒线材生产现状
1.2007年全国钢铁总产量达到4.9亿吨,其中棒线材的产量在总产量中比例接近40%,生产线近400条,钢铁生产明显过热;
2.支撑棒线材生产的三大需求点:公路建设、住宅建设和城镇化建设随着今年下半年以来全球金融动荡,国家银根紧缩以上三个的领域投资速度明显下降,需求减弱,市场疲软;
3.国际上游原料价格不断上涨,成本压力不断加大。在这种情况下作为棒线材生产厂家,要生存下来必须开发新的产品品种,贴近市场客户需求,在生产中严格执行工艺要求提高产品质量,努力增加本厂产品的市场竞争力!
棒线材的种类和用途
棒材——一种简单断面型材,一般以条状交货,断面形状有圆形、方形和六角形,以及建筑用螺纹钢筋(周期断面)等;
线材——是热轧产品中断面面积最小,长度最长而且以盘卷状
态交货的产品,断面形状有圆形、方形、六角形和异型。国外一般将棒材的直径定义为9~300毫米,线材的直径定义为5~40毫米,呈盘卷状态交货的产品最大直径规格为40 毫米(现在已突破60mm)。国内一般定义为棒材直径为10~50毫米,线材一般为5~10 毫米。
棒线材的用途十分广泛,除了建筑用的螺纹钢筋和线材等被直接用作成品外,一般都要经过深加工才能制成产品。表 1.1为棒、线的分类及其用途。
表1.1 棒、线材的产品分类和用途钢种用途
一般机械零件、标准件钢筋混凝土建筑汽车零件、机械零件、标准件重要得汽车零件、机械零件、标准件汽车、机械用弹簧机械
零件和标准件切削刀具、钻头、模具、手工工具轴承各种不锈钢制品冷拔各种丝材、钉子、金属网丝汽车轮胎用帘线焊条表1.2 市场对部分棒、线材产品的质量要求和生产对策
线材表面缺陷原因分析及对策
线材表面缺陷原因分析及对策
摘要:从设备管理的角度,分析设备问题影响材线表面的各种原因,针对设备
存在的问题提出改进措施,表面缺陷得到有效控制。
关键词:线材;表面质量;设备
前言
线材表面质量是用户对公司实物的第一认知,直接影响到用户对公司产品的
满意度。线材在轧制过程中,设备与线材接触面状况对成品材表面影响极大。
1影响线材表面质量的因素
1.1 钢坯表面氧化铁皮影响线材表面质量的原因分析
炉温控制不合理,导致钢坯在高温段的停留时间长,钢坯表面氧化严重,经
各架轧机轧制后,表面氧化铁皮不能及时脱落,最终嵌入线材表面,形成次材。
空燃配比控制不合理,炉膛为氧化气氛,钢坯表面氧化严重,最终导致线材表面
产生缺陷。高压水除鳞压力不足或是喷嘴安装不正确,不能将钢坯表面的氧化铁
皮彻底清除,最终引起成品表面形成麻点、铁皮等缺陷,进而造成次品。
1.2 导卫影响线材表面质量的原因分析
由于导卫装配原因,导卫导辊转动不灵活或是导辊对轧件不能起到有效的支
撑作用,最终导致轧件表面有划伤、折叠等缺陷。由于油气润滑以及冷却水系统
故障,造成导辊碎裂、粘钢、烧轴承等现象发生,进而导致轧件表面出现划伤。
由于导辊材质原因,在生产过程中有“掉肉”现象发生,进而导致线材表面出现划痕、结疤等缺陷。由于导卫上线安装原因,导致轧件导入下游轧机时,不能对中
相应轧机的孔型,进而导致线材表面出现耳子等缺陷。
1.3 轧辊、辊环影响线材表面质量的原因分析
由于轧辊、辊环的质量问题,导致轧辊、辊环在生产过程中有“掉肉”现象发生,进而导致线材表面出现划伤、结疤等缺陷。由于轧辊、辊环的上线装配原因,各架料型控制不合适,最终导致线材表面出现折叠、耳子等缺陷。
棒线材综述
棒线材综述
前言
近几年我国线材无论是生产能力还是消费水平均得到了快速发展,2007年我国线材实际产量已达7921万t,2008年尽管受到国际金融危机的影响,线材实际产量仍然增长到8024万t。目前我国已成为世界上最大的线材生产国,年产量己超过世界线材生产总量的三分之一,在线材生产规模不断扩大的同时,我国在线材生产技术进步、产品研发方面也取得了可喜成效。但是,在看到我国线材产业飞速发展的同时,也要清醒的看到我国线材产业目前仍然存在不少的问题;尤其是应该看到生产规模不断扩大与现有产品结构的不相适应,已成为困扰我国线材产业发展的主要问题,这也是造成我国线材产业处于生产能力相对过剩而高附加值产品实物质量仍落后于国外发达国家的根本原因。
总之,我国线材产业离科学发展、可持续发展的要求,离国民经济各用钢行业的需要,离发达产钢国的先进水平,还有相当大的距离。
1 线材轧机在国内外的发展动态
按钢种和用途,通常将线材分为两大类:即一般建筑和结构用线材(普通线材)及特殊用途专用线材。在我国线材消费中,一般建筑和结构用线材为最大的消费品种,其消费量占线材总消费量的70%左右,专用线材(指中高碳钢线材(硬线)、预应力钢丝及钢绞线专用线材、钢帘线用线材、易切削钢线材、冷镦钢线材、焊接材料用线材、弹簧钢线材、轴承钢线材、不锈钢线材等)线材消费量占线材总消费量的30%左右。
1.1 国内线材生产消费现状
线材是我国第二大钢材生产品种(第一大钢材生产品种为钢筋,年总产量已超过10000万t),在国内钢铁产量中所占的比重一直较高,长期保持在16%--一19%。近几年国内线材产量基本与国内粗钢产量增长速度差不多,保持在20%的水平上。2007年我国线材生产量7921万t,进口6l万t,出口624万t,扣除库存变化因素,表观消费量约为7476万t,占钢材实际消费总量的18.02%。由于受全球金融危机的影响,2008年国内线材生产情况与2007年基本持平,全年总产量仅略增1.2%。从国内线材生产消费平衡看,目前国内线材产量已大于消费需要,从线材进出口情况来看,长期以来,线材一直是我国主要钢材出口品种,也是我国一直保持净出口状态的钢材品种,特别是近几年出口增长特别迅速。另外,普通线材属于低附加值产品,销售半径小(一般小于800km),市场竞争激烈。线材生产应充分考虑区域承受能力,今后线材品种发展的重点是生产高强度硬线品种,提高线材的使用效率。]1[
热轧盘条常见表面缺陷分析
Ana l y s i s o n Co mmo n De f e c t s o n t he S ur f a c e o f Ho t Ro l l e d Wi r e Ro ds
Wa n g Xi a n h u, J i a n g Ho n g g a n g , Wu Do n g mi n g
G B / T 2 8 3 0 0 -2 0 1 2《 热 轧 棒 材 和 盘 条表 面质 1 折 叠
热轧 盘 条产 生表 面 缺 陷 的原 因很 多 ,但绝 大 伤 ) 、 轧疤、 麻点 、 凹坑 ( 压坑 ) 、 凸块 。 其 中以结疤类 部 分都 是 在轧 制过 程 中直 接产 生 的 ,盘 条 轧制 完 表 面 缺 陷最为 复杂 和 多样 , 出现 的概 率也 最频 繁 。 毕后 , 需 经 过 水冷 箱来 控 制其 吐 丝温 度 , 由于冷 却 本 文介 绍 了北 营公 司 近年 来热 轧 盘条 常 见 的表 面 水 易残 留在盘 条表 面 有缺 陷 的部 位 ,盘 条 存 在缺 缺陷 , 并参照 G B / T 2 8 3 0 0 — 2 0 1 2附 录 A, 根据 其宏
c a u s e s l e a d i n g t o t h e d e f e c t s o n t he s u fa r c e o f wi r e r o ds t h r o u g h a na l y s i s o f t h e c o nt i n u o u s c a s t i n g a nd r o l l i n g p r o c e s s . Ke y wo r ds :ho t r o l l e d wi r e r o d ;s u fa r c e d e f e c t s ; ol f d
材料成型概论-第五讲-线棒材生产工艺
宝钢高线轧制工艺流程
BAOSTEEL Wire Rod Mill production process flow diagram
加热炉区 Furnace Area
粗轧机组 Roughing Mill
中轧机组 Intermediate Mill
保温辊道
Insulated Roller Table
夹送辊
椭圆-椭圆-圆孔型 弧菱-弧菱-圆孔型 椭-圆-椭-圆孔型 平-平-椭圆-圆孔型
5.3.2 线材生产特点
• 4.线材轧机形式及布置特点
• 二辊式或三辊式开坯机、平/立二辊式轧机,悬臂式 轧机、45°无扭轧机、Y型轧机、双机座复二重式。 开坯机 + 连轧机组的半连续式布置 粗轧连轧 机组 + 复二重围盘式的半连续式布置 全连续 式布置
• 40m/s是区分高低速轧机的分水岭
• 普线轧机:低于40m/s的轧制速度; • 高速线材轧机:高于40m/s轧制速度。
高速线材轧机的发展
• 1966年世界上第一套 高 速线材轧机诞生,轧 制 速度达46.6米/秒。
• 经过了40多年的发展 , 目前,高线轧机已 经发 展到第六代,最 高速度 达到了140米/ 秒。
子!I二纯 rilJ1ÚI
高应力弹簧钢丝
焊丝用线材
飞雪 /
冷镦钢丝用线材:螺钉、螺帽、螺栓等紧固件
轧钢工操作600问及答案
轧钢工操作600问及答案
1、()用来将轧辐支持在轧辑轴承内A,辐颈B.辐身C.辐面D,辐头正确答
案:A
2、Z )用于万向接轴的叉头连接。A,扁头轴头B.梅花轴头C.带键槽的或圆柱形轴头D,圆锥形轴头正确答案:B
3、()轧机的各机架间互不干扰,易实现机械化和自动化A.横列式B ,顺序式C.连续式D .布棋式正确答案:B
4、()指的是轧钢过程中第一块钢进入轧机到第二块钢进入轧机的延续时间A .轧制节奏B .纯轧时间C.总的轧制时间D .轧制间歇时间正确答案:A
5、()作用是迅速减小被轧金属的断面积A .延伸孔型B .粗轧孔型C •成品前孔D ,成品孔正确答案:A
6、《安全生产法》规定的安全生产管理方针是()A.安全第一,预防为主B.安全为了生产,生产必须安全C.安全生产人人有责D.安全宣教挂图正确答案:A
7、1150初轧机中,1150指的()A.轧辐名义直径B.辐身长度C,轧件尺寸
D.辐身长度正确答案:A
8、16Mn表示平均含碳量为()之十六,含镒量在1.2~1.6%之间的低合金钢A.万分B.千分C,百分D.百万分正确答案:A
9、40#钢按碳含量划分的属于()A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.共析钢正确答案:B
10、45#钢的平均含碳量是()o A. 0. 0045B. 0. 045C. 0. 45D. 0. 00045 正确答案:A 11"()方式的工艺会使金属轧制时获得更大的宽展A.自由宽展B.强迫宽展C.限制宽展D.任意宽展正确答案:B
12、()可能引起棒材出现耳子。A .金属在孔型中过盈充满B .金属在孔型中欠充满C.钢坯尺寸小D.轧件温度偏高正确答案:A
变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷
7.金属压入 金属屑或金属碎片压入制品表面的现象。
主要产生原因: 1)坯料端头有毛刺; 2)坯料粘有金属或润滑油内含有金属碎屑等异物; 3)孔型、芯头上粘金属; 4)挤压筒不干净。
8.非金属压入 制品表面压入石墨或其他非金属异物的现象。异物刮掉 后制品表面呈现大小不等的凹陷,破坏了制品表面的连续 性。 主要产生原因: 1)石墨粒度粗大或结团,含有水分或搅拌不均; 2)汽缸油的闪电低; 3)汽缸油与石墨配比不当; 4)挤压筒内落入石墨及油等。
变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷
管材、棒材、型材、线材缺陷
挤压制品的主要缺陷可分为: 尺寸缺陷、表面缺陷和组织缺陷。 尺寸缺陷有:扭拧、弯曲、波浪、硬弯、管材壁厚不均、 扩口和并口等。 表面缺陷有:气泡、起皮、划擦伤、麻面、挤压裂纹、表 面腐蚀、金属压入、非金属压入、夹渣、耳子、飞边、矫 直痕和停车痕等。 组织缺陷有:缩尾、粗晶环、成层、过烧和焊合不良等。
4.过烧 金属温度过高,使合金中低熔点共晶体熔化的现象。 当制品发生严重过烧时,其表面上的颜色发黑或发暗。 在其显微组织中,可以观察到在晶界局部加宽的现象,在 晶粒内部产生复熔球,在晶粒交界处呈现明显的三角形复 熔区等特征,同时影响制品其他性能。
主要产生原因: 1)加热温度过高,超出了合金过烧温度范围; 2)加热炉温差过大,仪表失灵; 3)由于加热不均而引起的局部过烧现象。
第10章 棒线材生产PPT课件
表面氧化铁皮、脱炭少,可去除;金相组织可索 氏体化; 尺寸精确,表面光洁。
2021/1/2
5
第二节 生产特点及工艺
1.棒线材生产特点
棒、线材的断面形状简单,用量巨大,适于进行大规 模的专业化生产。(国内占总产量40%,世界最高)
线材的断面尺寸是热轧材中最小的,所用的轧机是最 小型的。轧件的总延伸非常大,需要的轧制道次很多。
悬挂输送
钢坯出炉
精轧机组轧制10
检查取样
高压水除鳞
Βιβλιοθήκη Baidu
水箱冷却
压紧打捆
夹送钢坯
减定径机组轧制
盘卷称重
粗轧机轧制 6HV
水箱冷却
挂标签
1#飞剪切头
线材测径
卸卷
中轧机组轧制6HV
夹送吐丝
吊运
2021/1/2
17
60wt/a高线生产工艺流程
第三节 棒线材轧制的发展方向
连铸坯热装热送或连铸直接轧制; 柔性轧制技术; 高精度轧制 ; 提高轧制速度 ; 低温轧制; 无头轧制 ; 切分轧制。
线材:
➢ 定义:热轧产品中断面面积最小,长度最长且成盘卷状交货的产品。 ➢ 断面形状:圆形、方形、六角形和异型。 ➢ 断面直径:国外:5~40mm,国内:5~10mm
棒线材用途
铜制品生产和其应用和常见质量缺陷的处理方法
铜制品生产及其应用 与常见质量缺陷的处理方法
培训人:刘俞岑
培训时间:2010年3月
1
目
一. 铜产品分类 二. 紫铜分类
录
三. 不同牌号的产品其化学成份的区分
四. 不同型材的区分 五. 机械性能 六. 产品常规检验项目及其要求 七. 常见产品质量缺陷及其预防措施 八. 线材几种常规断线分析
Bi
0.0001
Sb
0.0004
As
0.0005 Se:0.0003
Fe
0.001 Te:0.0002 0.001 0.0015
Ni
0.001
Pb
0.0005
Sn
0.0002 Cd:0.0001 --0.001
S
0.0015
Zn
0.0001
O
0.0005
Mn:0.0005 --0.002 0.0005 0.002
4
二.紫铜分类
1.纯铜
T1 T2 T3
TP1
TU0 2.无氧铜 TU1 TU2
3.磷脱氧铜
4.银铜: TAg0.1
TP2 随着杂质含量的增加,铜含量相对降低,牌号的 数值也就越大。
5
三.不同牌号的产品其化学成份的区分
1.纯铜化学成份一览表
主成份%
(表1)
化学成份% 杂质含量不大于 Ni Pb Sn S Zn O
高速线材表面结疤原因分析及改进
1 前 言
邯钢高速线材生产线主要生产 6.5~12 mE 的盘 条 。在 实 际生 产 过程 中 ,盘 条 表 面 经 常 出现 结 疤现象,由于缺 陷类型不 同,其产 生原因也是多种 的 。为 了解 决该 问题 ,通 过 对 现场 工 艺 参 数及 生 产 情 况分 析 ,制 定 出了轧 制 生 产 过程 中各 道 工序 的改 进措 施 ,消除或 改进 了线材 表面 结疤现 象 。 2 表面 结疤 的原 因分析
(2)翘皮 状有 根 结 疤 。在 线材 表 面 结 疤一 侧 翘 起 ,另 一 侧 与基 体 相 连 ,形状 和大 小 不一 致 ,在 成 品 上 一般 数 圈至 10多 圈 。
(3)周 期 性 块 状 结 疤 。线 材 表 面 上 有 块 状 结 疤 ,有 时被 完全压 入线 材表 面 以 内 ,表 面 可见较 清 晰 的结疤边 缘 曲线 ;有 时 略 凸 起 在 表 面 之 上 ,成 为 凸 块 。结 疤形 貌和 大 小 基 本 一致 ,在 盘条 上 周 期 性 发 生 ,此种 结 疤为有 根结 疤 ,一 般 在某一 轧线 上 连续 发 生 ,直 至停机 为止 。
断裂 及辊 槽 、导 卫表 面结瘤 等造成 的 ,通 常为 块状 结 疤 。
图 1 折 疤 形 貌
Fig.1 Appearance of folded scab
2.2 点状 夹杂结 疤 (1)点状弥散型细小结疤。线材表面弥散着 0.5~
棒线材生产工艺培训
主要设备及工艺特点
加热炉:加热炉为侧进侧出双蓄热室步进 梁式煤气加热,采用三段式式加热制度, 即根据炉内的供热分配分为预热段、加热 段和均热段,加热段的主要作用就是快速 加热钢坯,使其达到需要温度,因为升温 速度快,所以钢坯通体温度不均匀,这时 均热段的作用就得以发挥,通过均热段使 钢坯表面、心部及头尾温度达到一致。
线材生产按其流程特点基本上划分为3大工序(,即原料加 热、轧制控冷、精整成品库。双线布置,采用达涅利顶交精 轧机,水冷加风冷的斯太尔摩冷却工艺。
热送热装的优缺点
连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度 装炉或先放入保温装置,协调连铸与轧钢 生产节奏,然后待机装入加热炉。
我国20世纪80年代后期开始首先在武钢进 行热送热装试验,90年代宝钢、鞍钢等在 板带轧制中试验,并逐步采用了热送热装 技术。90年代中期以后我国棒线材大量采 用了热送热装技术,但是距日本和一些欧 美国家的水平还有较大的差距。
棒线材工艺 `
概述
– 棒材:棒材是简单断面型钢,一般成根供应, 主要包括圆钢和螺纹钢筋,小型棒材也可成卷 供应。
– 分类:按断面形状分为圆形、方形、六角形以 以及建筑用螺纹钢筋等几种。
– 我公司棒材线目前主要产品φ12-φ40螺纹钢, φ18-φ22锚杆钢筋。
– 随着大跨度桥梁和高层建筑对大规格钢筋的需 要,小型棒材轧机生产钢筋的上限已经扩大至 Φ52mm,而合金钢小型棒材轧机产品的上限加 大至Φ75mm,甚至Φ80mm。
[整理]棒材生产线工艺流程
棒材生产线工艺流程
轧钢生产工艺流程
1、棒材生产线工艺流程
钢坯验收→加热→轧制→倍尺剪切→冷却→剪切→检验→包装→计量→入库
(1)钢坯验收〓钢坯质量是关系到成品质量的关键,必须经过检查验收。
①、钢坯验收程序包括:物卡核对、外形尺寸测量、表面质量检查、记录等。
②、钢坯验收依据钢坯技术标准和内控技术条件进行,不合格钢坯不得入炉。
(2)、钢坯加热
钢坯加热是热轧生产工艺过程中的重要工序。
①、钢坯加热的目的
钢坯加热的目的是提高钢的塑性,降低变形抗力,以便于轧制;正确的加热工艺,还可以消除或减轻钢坯内部组织缺陷。钢的加热工艺与钢材质量、轧机产量、能量消耗、轧机寿命等各项技术经济指标有直接关系。
②、三段连续式加热炉
所谓的三段即:预热段、加热段和均热段。
预热段的作用:利用加热烟气余热对钢坯进行预加热,以节约燃料。(一般预加热到300~450℃)
加热段的作用:对预加热钢坯再加温至1150~1250℃,它是加热炉的主要供热段,决定炉子的加热生产能力。
均热段的作用:减少钢坯内外温差及消除水冷滑道黑印,稳定均匀加热质量。
③、钢坯加热常见的几种缺陷
a、过热
钢坯在高温长时间加热时,极易产生过热现象。钢坯产生过热现象主要表现在钢的组织晶粒过分长大变为粗晶组织,从而降低晶粒间的结合力,降低钢的可塑性。
过热钢在轧制时易产生拉裂,尤其边角部位。轻微过热时钢材表面产生裂纹,影响钢材表面质量和力学性能。
为了避免产生过热缺陷,必须对加热温度和加热时间进行严格控制。
b、过烧
钢坯在高温长时间加热会变成粗大的结晶组织,同时晶粒边界上的低熔点非金属化合物氧化而使结晶组织遭到破坏,使钢失去应有的强度和塑性,这种现象称为过烧。
第二篇棒线材精整工艺学
第二篇棒线材精整工艺学
第一章棒线材及主要产品
1、定义
1.1棒材:一种简单端面型材,一般以直条状交货。断面形状有:圆形、方形、六角形、螺纹钢筋等;断面直径:国内为10~50mm,国外为9~300mm。
随着我国经济建没的快速发展,我国制造业如机械加工、装配,基础设施如房屋、桥梁、道路以及重要能源、交通等得到快速增长,我国正处于经济快速发展时期,宏观经济和固定资产投资将保持持续增长。建筑行业是中国和发展中国家发展最快的行业之一,建筑用钢也得到长足发展,其中螺纹钢将是最大的建筑用钢材,在国民经济发展中起到至关重要的作用。据不完全统计,近年我国螺纹钢产量已经突破8000万吨。随着钢铁工艺技术的进步,螺纹钢材会不断更新换代,推出性能更好的新产品.满足用户不同的技术要求。
1.2线材:热轧产品中断面积最小,长度最长且成盘卷状交货的产品。断面现状有:圆形、方形、六角形和异型;断面直径:国内为5~50mm,国外为5~40mm。
线材在国民经济中的作用与地位是非常重要的,首先,线材产量占钢材总产量的比例很大、一般国家线材产量占钢材总产旦的8%~10%,而我国却占20%以上;其次,线材用途十分广泛,除直接用作建筑钢材外,线材的深加工产品用途更为广泛和重要,例如各类商品钢丝及专用弹簧钢丝、焊丝、冷缴钢丝、镀锌钢丝、通讯线、轮胎钢丝及钢帘线、高强度钢丝及钢绞线、轴承钢丝、工具钢丝、不锈钢丝、各种钢丝绳、钢钉、标谁件等等,可以说遍布国民经济各个部门,是不可或缺的重要品种。国外先进工业国家线材加工比在70%左右,我国为30%左右。
热轧钢坯表面类翘皮缺陷成因
的特征与成因具有一定的相似性 , 所 以, 针对这一
类 缺 陷进行 系统 的研 究 。 目前 已有 的关 于翘 皮缺 陷 的研 究都 以热轧 钢 板 和 钢 管 较 多 , 鲜有 针 对 热 轧钢 坯 的翘 皮 研 究 , 因此 , 本文 结 合 生 产实 践 , 对
S h a n g h a i 2 0 1 9 0 0, C h i n a )
Ab s t r ac t : As t h e c o mmo n s u r f a c e d e f e c t ,u p wa r p d e f e c t s i n lu f e n c e t he q u a l i t y o f r o l l i ng a n d e ic f i e nc y o f in f i s h i n g . Ac c o r di n g t o t h e ma n u f a c t u r e p r o c e s s,t h e s ur f a c e up wa r p d e f e c t s a n d o t h e r de f e c t s s i mi l a r t o s u r f a c e u p wa r p a r e r e in f e d a n d e v e r y k i n d s u fa r c e u p wa r p d e f e c t c h a r a c t e is r t i c i s s t u di e d.Th e c o nc l u s i o n c a n b e s h o we d t h a t t h e r e a s o n o f s u fa r c e u p wa r p d e f e c t s i s r e l a t e d t o r o l l e d — i n s c a l e, s u r f a c e q ua l i t y o f r o l l e r a nd t h e s t a t e o f s u r f a c e c l e a ni n g f o r b i l l e t . An e x p e ie r n c e a c c u mu l a t i o n or f t h e s t u d y o n s u r f a c e u p wa r p d e f e c t s o f h o t r o l l i n g b i l l e t i s s u p p l i e d,a n d t hi s k i n d
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棒线材常见表面缺陷及成因
线材常见的表面缺陷有裂纹、耳子、折叠、结疤(翘皮或鳞皮)、划痕、麻面、分层、氧化及脱碳等。表面缺陷最大的危害就是降低线材的断面收缩率等塑性指标,从而影响冷拉加工性能。
1裂纹
裂纹是指线材表面沿轧制方向有平直或弯曲、折曲,或以一定角度向线材内部渗透的缺陷。主要典型缺陷为表面细小裂纹簇、单道长条裂纹、平行裂纹等,如图1[1]。
表面裂纹簇形貌单道线缺陷形貌平行裂纹形貌
图1典型裂纹形貌图
表面裂纹的形成与钢的化学成分和炼钢、轧制控制均有关系[2]-[4]。
轧制方面的原因:①轧槽表面磨损或损坏;②粗轧前几道导位划伤;③氧化铁皮被轧入轧件;
④导位尺寸不合适或偏离轧制线;⑤高压水除鳞的冷却水路堵塞或偏离;⑥错辊;⑦表面保护、吊装方法不当等储运过程中的擦伤。
冶炼方面的原因:钢坯上未消除的裂纹、皮下气泡及非金属夹杂物,它们都会在线材表面造成裂纹。炼钢时钢液未得到净化,在连铸坯加工中形成皮下夹杂,轧前加热,表层氧化,皮下夹杂逐渐裸露,随后轧制中脱落形成裂纹。
2耳子
线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子,根据生成的位置可分为:单边耳子、双边耳子及错边耳子[3]-[7]。图2是实际生产中的耳子[3]。
图2耳子
耳子主要是由于轧制方面的原因引起的[2]-[7]。
轧制方面的原因:①过充满,坯料尺寸过大,压下量过大;②入口导卫偏离轧制线、磨损严重或烧坏;③上下辊偏移量不合适引起错辊;④轧件温度不均匀引起变形不均匀;⑤连轧机设置不当引起的堆钢、拉钢。
炼钢方面的原因:冶炼-铸造引起坯料的缩孔、偏析、分层及外来夹杂等,轧制时,影响正常变形,也会导致耳子的出现。
3折叠
钢铁表面形成沿轧制方向的各种角度的折线,一般为在横断面与表面呈小角度交角状缺陷,两侧一般伴有脱碳层或部分脱碳层,中间常存在氧化铁夹杂,图3[3]是典型的折叠。
图3折叠
轧件折叠的很大一部分原因是前面轧制时形成的各种耳子。此外,轧辊轴向固定不佳发生窜动;入口导卫磨损严重或烧损时钢坯咬入不稳定;炼钢提供的坯料存在缺陷,未清理等也会导致折叠[2]-[5]、
[7]。
4结疤
结疤指的是表面与基体部分结合(成品之前轧入轧件的凸起物)或完全未结合的金属片层(脱离轧件的金属碎屑在轧件表面形成)。图4[8]为常见的结疤的几种形式
点状弥散细小结疤块状无根结疤
翘皮状有根结疤点状结疤
图4常见的结疤类型
轧制方面的原因[2]-[5]、[7]-[9]:①钢坯加热后除鳞不完全,翘皮、飞翅等未清除干净等表面异物;
②孔型存在沙眼,轧环破损,轧槽磨损严重等引起轧件表面凸起;③孔型掉肉,轧线存在氧化铁皮导卫有毛刺,导卫间存在金属碎屑等残余物压入轧件;④冷却水中的悬浮物控制不当;⑤耳子、折叠等后续加工撕裂后粘附于表面。
冶炼方面的原因[2]-[5]、[7]-[9]:①冶炼铸造过程中形成的皮下气泡;②浸蚀剥落的耐火砖颗粒、石英砂、保护渣等外来夹杂残留到铸坯;③偏析引起的坯料表面不平整,破裂碎片被轧入轧件内。
5划痕
划痕是表面上沿轧制方向出现的直线或弧形可见底的沟槽,线材全长上呈连续或不连续分布,图5[1]为线材表面划伤的形貌。
图5线材表面通长划伤形貌
划伤主要是成品通过有缺陷的设备如导卫、活套、水冷箱、夹送辊、吐丝机、散卷输送线、集卷器及打捆机造成的,如导卫等内存有氧化皮等异物,吐丝管严重磨损等[2]-[5]。
6麻面
麻面指的是线材表面许多不规则的细小凹凸不平的缺陷,如图6[10]。
图6 表面凹凸不平典型形貌
麻面主要是轧制方面的原因[2]-[5]、[10]:①主要是轧辊的原因,如轧辊锈蚀、表层硬度不够、失去冷硬层、孔型严重磨损、轧槽粘附氧化铁皮等;②钢坯加热不当,局部或全部脱碳也可能形成麻面;③冷却水pH值不适,腐蚀掉辊环中的粘结剂;④终轧温度(或吐丝温度)过高,冷却过慢,氧化严重。
7分层
线材分层指的是线材纵向分成两层或更多层,多出现在线材的头部(劈头)和尾部(开叉)。如图7[11]所示。
图7 分层
轧制方面的原因[5]、[11]-[12]:①切头尾不净,残留有裂纹;②加热、开轧温度不合理,轧制时开裂;③飞剪切头长度不够。
炼钢方面的原因[5]、[11]-[12]:①铸坯生产形成的缩孔、皮下气泡、非金属夹杂等轧制时没有愈合,暴露形成分层;②化学成分偏析严重,如S凝固时富集于液相,形成低熔点连续或不连续网状FeS,轧制时都会形成分层。
8氧化及脱碳
高速线材在加热、轧制及随后的控冷过程中易产生表面氧化和脱碳现象,氧化皮和脱碳层等线材的表面质量、疲劳性能等具有极大的影响[12]-[16]。
图8 铁氧相图
铁碳及铁氧相图可以看出,温度对氧化脱碳的影响非常大。一般来说,影响钢氧化脱碳主要因素有:出炉温度、加热时间、炉内气氛、原料以及轧制后的冷却过程[12]-[16]。
(1)图9[14]为氧化及脱碳情况与时间和温度的关系。氧化烧损随着温度升高而增大,许多钢种脱碳深度随温度变化的曲线存在峰值,减少脱碳时应避免在该温度附近加热。总之满足要求前提
下,尽可能降低温度。有文献指出[16],脱碳层厚度与加热时间的平方根成正比。
图9 氧化烧损量以及脱碳层深度与温度和时间的关系
(2)炉内气体一般包括氧化性气体(C02、H20、02等)、中性气体(N2等)、还原气体(CO、H2等),一般来说空燃比偏大时,炉内气氛不稳定,经常出现为过氧化性气氛。脱碳能力[15]:H2O>CO2>O2>H2。
(3)原料指的轧件的化学成分(含碳量和合金元素)的影响:①含碳量越高,脱碳倾向性越大;②合金元素主要通过影响钢中的碳活度来影响扩散系数,硅使脱碳的倾向性增强,钒、铌、铬等可提高钢中碳扩散激活能,使碳扩散系数减小,硒的化合物MnSe形成鳞壳防止出现铁素体脱碳。