冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施
冷轧钢带表面常见缺陷及改进措施

目 录一、冷轧卷缺陷辊印 (4)粘结 (5)压痕 (6)锯齿边 (7)树纹 (8)划伤 (9)凹坑 (10)锈-1 (11)锈-2 (12)锈-3 (13)氧化皮 (14)氧化色 (15)污板 (16)振纹 (17)碳化边 (18)边部折皱 (19)脱脂不良 (20)油斑 (21)卷印 (22)擦伤 (23)撞伤 (24)浪形 (25)刀印 (26)中间折皱 (27)燕窝 (28)二、热轧卷缺陷边部开裂 (29)分层 (30)条伸 (31)夹杂 (32)孔洞 (33)缺陷名:辊印(ROLL-MARK)不良代码:12发生形态:1)沿轧制方向有周期性的,板面有点状、块状、条状突起或凹陷进去的有间隔的不良。
2)平整辊印与轧钢辊印的区分:平整辊印伤疤处无粗糙度且发亮;轧钢辊印伤疤处发暗,有一定的粗糙度。
发生原因:1)轧钢辊表面受损2)TM辊表面粘有异物3)ANN不良产生氧化皮后,脱落粘附在TM辊上,TM时产生4)作业各Line其它辊面受损对产品的影响:1)外观不良,加工(冲压)时易发生破裂2)影响镀层效果防止对策:1)需要防止由各种杂质飞入钢带影响辊面质量2)对轧钢及TM工程中工作辊的硬度确认(爆辊)3)ANN保护气体的纯净度保证,防止氧化皮的产生缺陷名:压痕(DENT)不良代码:10发生形态:1)有一定周期性的压痕:异物粘附于发生原因:1)作业line各辊上粘有凸起的异物引起2)钢卷摆放位置有异物,导致产生3)小车压痕4)行车吊钩撞击后产生对产品的影响:对产品的影响:缺陷名:锈-1(RUST)不良代码:01发生形态:1)贯穿与钢带表面不规则或局部存在,多发生原因:ECL机组在生产宽料时,热风燥机烘干不良,加上卷取速度快,钢卷边部残留水迹,ANN后,边部成灰白色锈迹,后工程涂油后成黑色或黑褐色。
缺陷名:锈-2(RUST)不良代码:01发生形态:1)贯穿与钢带表面不规则或局部存在,多发生原因:1)渗透状锈主要是ANN前库和后库,由于下雨漏水和行车漏油造成2)ANN钢卷出炉时,炉罩漏水造成对产品的影响:缺陷名:锈-3(RUST) 不良代码:01 发生原因:1)主要是作业周期太长,(ECL→ANN→TM缺陷名:边部折皱(EDGE-BREAK) 不良代码:15发生形态:发生原因:1)TM在拉矫过程中,当超过屈服点时发生不均匀的塑性变形,开卷时沿开卷方向发生局部屈服。
冷轧带钢平整后板面折皱缺陷的分析及控制

产 过程 中 ,本 厂 1 5 5 0 m m平 整机 组在 轧制厚
度 >1 . 0 m m 带 钢 时 ,钢 卷 尾 部 出 现 板 面 折皱 缺
该 缺 陷均 出现 在 平 整 开 卷 的 中 部 至 尾 部 区
域 ,短 则 数 十 米 长 则 上 百 米 。并 且 轧 制 温 度 越
陷的几率较高 ,严重影 响冷轧产 品的轧制命 中 率 和成材率。因此 ,本 厂组织力 量进行现场跟
踪 分 析 板 面 折皱 产 生 的 原 因 ,并 提 出相 应 的 解 决 措 施 ,本文 进行 总结 。 高 ,板面折皱越显 ;带钢越厚 ,轧前开卷折
印越严 重 ,轧后 板面 折皱 出现 的几 率越大 。
J I ANG Ca i l i n g HE J i n g b i n
( C o l d - r o l l e d S t r i p Mi l 1 )
Ab s t r a c t :T h e c a u s e s o f p i n c h e r d e f e c t s o c c u r r e d o n t h e a n n e a l i n g s t ip r s u r f a c e d u in r g t h e p e io r d o f t e n- p e i r n g we r e a n ly a z e d . T h e c o u n t e r me a s u r e s i n r e s p e c t s o f t e mp e in r g t e mp e r a t u r e c o n t r o l l i n g , t e mp e r i n g p r o c e s s
浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施

-70- 浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施 □新余钢铁股份有限公司 廖海秋 刘胜赫 / 文冷轧产品表面的质量对提高整个产品质量有重要作用,也使对其市场的前景有决定作用的关键因素,本文主要对冷轧带钢表面的缺陷进行分析,然后提出一些控制的措施,进而促进行业发展。
冷轧带钢 表面缺陷 成因 控制措施自2011年新钢冷轧厂投产以来,通过不断摸索和改进,取得骄人的成绩,被广泛用于汽车、家电、建筑、食品等行业。
社会在不断发展,人们对冷轧带钢的表面要求也不断提高,对表面的缺陷进行控制受到更多的关注,控制的水平高低已经成为向高端客户供货的重要因素。
表面缺陷种类与形成的原因比较复杂,炼钢和热轧以及冷轧甚至用户的使用,各个环节都可能使表面出现缺陷,成因会涉及组织生产、技术和设备,以及管理操作和工艺等,通过在处理质量异议中,收集并分析部分表面质量缺陷。
冷轧带钢表面出现的缺陷的及成因(A)孔洞翘皮(B)夹杂(1)炼钢来料方面的缺陷,比如孔洞、夹杂、翘皮等这一缺陷在炼钢和热轧时就已经出现,在进行冷轧是不能消除并暴露。
孔洞在规格比较薄的冷轧带钢内,是一种比较常见的缺陷,一般在铸坯内表面的裂纹、卷渣和夹杂等在轧制时形成,孔洞可以使用肉眼进行识别,对于高速运行的带钢而言,可以使用一些仪器设备进行检测。
夹杂则是因为在板坯内残留的颗粒状夹杂物质,经过冷轧之后,沿着轧制的方向,颜色为灰白、灰黑或者黑色的长条状的缺陷,没有规律的在带钢的表面分布,一些夹杂在经过热轧是就会在表面暴露,但是一些夹杂只有经过冷轧后在可以在表面暴露。
出现夹杂的原因主要是:钢液在凝固时,夹杂物逐渐向内弧侧不断上浮,然后集聚形成;或者因为结晶器钢水出口角度出现了偏差,造成保护渣被卷进铸坯的表层然后形成;热轧加热炉内耐火的材料落入带钢的表面形成。
(2)热轧来料方面缺陷氧化铁皮压入。
直接在厚度为12毫米的胚料表面,黏上热轧氧化铁皮,热轧到1毫米,然后冷轧到0.4毫米。
冷轧厂罩式退火平整工序板带横纹缺陷控制技术浅析

258冷轧厂罩式退火平整工序板带横纹缺陷控制技术浅析徐其亮,滕文娟,蒋晓刚(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北 唐山 063000)摘 要:针对冷轧厂罩退横纹缺陷的产生原因进行了分析,找出解决方案,制定了诸如控制平整开卷温度、优化退火模型、调整立卷夹钳与钢卷接触面弧度及夹钳弧面质量等措施,经检验,效果明显,大大降低了非正品量。
关键词:冷轧;罩退;平整;横纹中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)05-0258-2收稿日期:2019作者简介:徐其亮,男,生于1985年,汉族,山东潍坊人,硕士研究生,工程师,研究方向:产线技术控制工作及研究。
某司冷轧厂罩退各工序投产后,横纹缺陷一直较多,严重影响了罩退卷的经济效益。
针对此问题,采取了一定控制手段后,该缺陷得到了一定的缓解,但没有有效控制,因此导致的非正品数量仍比较高。
而后针对罩式退火各机组进行系统、全方位排查,分析各方面可能原因,最终制定了一系列有效控制措施。
1 横纹缺陷产生的原因以及应对措施经罩式炉退火的钢卷在平整过程中有时会出现横纹缺陷,该缺陷表现为沿宽度方向上的横向印记,肉眼明显可见,同时有明显的手感。
板带表面一旦出现横纹,板带的表面质量及力学性能均会受到影响。
对于横纹缺陷,板带厚度≥1.0mm 时容易出现,板带越厚越容易出现,严重时该可达70-80米,目前各大钢厂均将横纹缺陷列入常规缺陷范围内。
典型横纹缺陷如下图1所示。
图1 典型横纹缺陷为了缓解该缺陷,产线立即组织攻关。
攻关小组系统分析了投产以来关于该缺陷攻关的履历,对于有效果的措施,继续贯彻执行,对于做的不到位的方面或当时未分析到的,进一步采取相应措施进行控制,具体如下。
1.1 严格控制平整入口卷上线温度板带的屈服强度是随着温度的降低而升高的,那么,可以通过降低钢卷的上线温度来提高其屈服强度。
针对冬夏季节不同的特点,产线规定秋冬季上线温度≤30℃,春夏季上线温度≤40℃。
冷轧平整横析印缺陷产生原因和消除方法

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2 I e S a e Ke . b o  ̄ ig & Au o to f No t e s e n Un v  ̄ i . Sh y n 1 0 4 Ch r ' t t y 1a . Rc 1 h f 1n t ma in o r h a t r i e t y  ̄ ag10 0 , ia t
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f n Th e  ̄o r l al wih cnv xt n tp r v  ̄e ed v lp d whih ha e o  ̄u fe t t e u e d f c ou d0u _ etn in b i eri t o e iy a d V y eg  ̄ e .r e eo e d s c v bv se c o r d c ee t t
存在 困横 折 印 造 成 的 降 级 品,
重者 每 月 可 达
3 0 左 右 。1 9 0t 9 9年 上 海 益 昌薄 板 公 司平 整 约 4 O
收 稿 日期 :2 ( —0 2 01 6 5 I
对 每 个钢种 的装 炉量 、退火 曲线的制 定一 定要 合
2 东北大学轧制技术及连轧 自动化 国家重 电实验室 ,辽宁 沈阳 i0 0 ) 10 4
摘 要 :针对冷轧平坚存在横折 印问题进行 了分析.找 出其产生原固及 消除方 法.井研制 了带 v 型槽和 凸 r
度的张紧辊。新张紧辊对减少横 折印歃陷效果明显.缺陷数量可减少 9 . %以上。 92 关键词 :冷轧带钢 ;平 螭;横折 印;V型槽 ;张 紧辊 中围分类号 :T 3 .5 G35 5 文献 标识 码 :A 文章 编号 :10 9 9 2 0 )0 0 1 0 0 3 9 6 f0 2 2— 0 9 3
带钢横折缺陷的成因及对策

横折 缺 陷 , 质 上讲 是 材 料 中间 隙 原 子分 布 本 不均 匀及 钉扎 作用 、 原子 气 团包 围位错 线 、 错持 位 续 运 动 , 屈 服 延 伸 区 内持 续 波 动 变 形 的结 果 。 在 避 免或 减轻 横折 缺 陷的思路 是 : 1 使 已为 成 品 的板 卷 内 部 的 位 错 源 不 能 轻 ) 松 开动 , 主要 靠铁 晶体 的点 阵 阻力 来 实现此 目的 ;
甚 至是很 小 的曲率 变 化所 产生 的切 应力 就 足 以形 成横 折缺陷 ) 但 这样 的外 应力 又 时常 与 因开卷 过 , 程 中板卷 的轻 微抖 动 而诱 导位 错堆 积造 成 的应 力 集 中产生时 而迭加 、 而抵 冲 , 而 对位 错 源 的开 时 从
板材 内侧应 力/ 变状 态分 别是 三 向压 应力 、 应
・
5 0・
梅 山科技
21 0 2年第 4期
不 断 的传播 下 去 。这 些局 部地 区 的位错 运动过 程
是相 当快 的 , 而形 成不 均匀 变形 区 , 金属 外观 从 在 上 的反 映就是 一种 带状 的表 面粗糙 的缺 陷 。随着
卷 取温 度 , 大两 温度 差 , 拉 目的是形 成溶 质凝 聚气 团 、 化溶 质原 子对金 属 晶格产 生 的畸变作 用 , 强 不
时导 向辊 将起 部 分 防皱 辊 作 用 , 使板 材弯 曲变 形
超 出屈服 延伸 区 ) 。
6 精 整机 械 防皱辊 消除横 折 。 ) 精 整机械 防皱 辊 主要是靠 弯 曲拉矫 的作 用消
除横折 , 其在 拉矫 弯 曲变形过 程 中的应力 、 变状 应
态 见 图 3 。
延伸 区并 在此 变形 区域 内持 续 变形 而产 生 的表 面 缺陷 。横 折缺 陷是金 属变形量动态 、 持续 的在上述 区域 内波动发生 的表 面 缺陷 , 外应 力相 当小 ( 时 有
冷轧平整边皱产生原因及解决措施

带钢边部急剧减薄后 ,凸度也相应的增大 ,使带
2. 1 冷轧工序因素 边部减薄是工作辊与带钢边部接触处弹性压扁
以及带钢金属三维变形共同造成的 。 (1) 由于轧制过程中工作辊发生弹性压扁变
形 ,因而轧辊在轧件边部的压扁量明显小于在中部 的压扁量 ,相应地轧件发生边部减薄 ,见图 1 。
(4) 如出现边部急剧减薄的钢卷 ,在退火工序 中 ,应尽可能放到退火炉的顶部 。
(5) 控制平整前钢卷温度 ,可减少边皱的产生 。
参考文献 :
[ 1 ] 周正元 ,吴 迪. 冷轧平整横折印缺陷产生原因和消除方法 [J ] . 轧 钢 , 2002 , 19 ( 2 ) : 19. ( ZHOU Zheng2yuan , WU Di .
(2) 由于自由表面的影响 ,板带边部金属和内 部金属的流动规律不同 。边部金属受到的侧向阻力 比内部要小得多 ,所以该区域金属较易发生横向流 动 ,这会进一步降低边部区域的轧制力以及轧辊压 扁量 ,使金属发生边部减薄 ,图 2 描述了变形区内带 钢边缘金属发生横向流动情况 。
(3) 冷轧厂酸轧线 1~3 号机架的弯辊力自动
Courses of Edge Wrinkling in Cold Temper Rolling and Countermeasures
ZHAN G Xiao2hui , C H EN G Xiao2jun , ZHAO J ian2luo , P EN G Wei
(Lianyuan Iron and Steel Co . , L td. , Lo udi 417009 , Hunan , China)
Байду номын сангаас
冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施

第43卷 第1期 2008年1月钢铁Iron and Steel Vol.43,No.1J anuary 2008冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施马庆龙1, 杨利坡1, 彭 艳1, 刘宏民1, 吴 斌2(1.燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心,河北秦皇岛066004;2.凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂,辽宁凌源122500)摘 要:冷轧退火后的带钢在平整过程中产生横折印缺陷,严重影响平整后带钢的表面质量及其力学性能。
通过分析带钢经过张力辊(S 辊)时的受力过程,研究横折印缺陷的产生机理和影响因素,认为退火后的屈服平台和平整机入口前的带钢表面拉应力过大是带钢表面产生横折印缺陷的根本原因。
制定合理的伸长率和张力制度,严格来料质量要求,可以避免横折印缺陷的产生,提高平整带钢的表面质量。
关键词:冷轧带钢;平整;横折印缺陷;张力;伸长率中图分类号:T G335.12 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2008)0120045205Form ation Mechanism and E limination of CrossB reaks of Cold Rolled Strip During T emper R ollingMA Qing 2long 1, YAN G Li 2po 1, PEN G Yan 1, L IU Hong 2min 1, WU Bin 2(cation Ministry Engineering Research Center of Rolling Equipment and Complete Technology ,Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,Hebei ,China ; 2.Cold Strip Factory ,Lingyuan Ironand Steel Group Co.,Ltd.,Lingyuan 122500,Liaoning ,China )Abstract :Cross breaks are formed on the surface of cold rolled and tempered strip during temper rolling ,which in 2fluence the surface quality and mechanical characteristics of the temper rolled strip.By analyzing the loading of strip at S rolls and formation mechanism and influencing factors of cross breaks ,it was concluded that the main cause of cross breaks is the yield point elongation and the high tensile stress at the entrance of temper rolling mill.It is neces 2sary to establish rational elongation and tension ,control the quality of coming strip strictly ,to avoid cross breaks ,improve the surface quality of strip.K ey w ords :cold strip ;temper rolling ;cross breaks ;tension ;elongation基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675186);河北省重大自然科学基金资助项目(E2006001038)作者简介:马庆龙(19772),男,博士生; E 2m ail :jyqlma @ ; 修订日期:2007205214 燕山大学为凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂研制了900mm 平整机组。
冷轧带钢常见缺陷

一、压痕特征:带钢表面呈周期性凹状印痕。
原因:1、因勒带或穿带甩尾不正常,带钢在工作辊表面造成堆焊或粘接。
2、在轧制空转时预压力过小,造成工作辊和支承轴点接触而使支撑辊周长方磨损,受磨支撑辊反过来造成新更换的支撑辊压印,造成带钢表面压痕。
3、支撑辊掉肉造成工作辊压印,即在带钢表面造成压痕。
措施:1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨,严重压痕要更换工作辊。
2、轧机空转时给一定的轧制力或采用正弯辊,以避免局部损伤轧辊。
发现支撑辊局部损伤应避免使用正弯辊,减轻轧辊表面压痕深部,勤更换工作辊,必要时更换支撑辊。
二、压印特征:带钢表面呈周期性凸状印痕。
原因:工作辊表面有裂纹或掉肉。
措施:1、更换工作辊前严格检查工作辊的表面质量,防止未磨净裂纹辊投入使用(轧辊间应确保应有磨削量,特别是粘钢辊,以完全消除裂纹层。
2、确保各机架间工艺润滑良好,轧制液温度、浓度、压力在正常范围,防止喷嘴堵塞,避免轧辊局部温度过高。
3、发现压印及时更换轧辊,更换新轧辊后要进行一定时间的预热,同时,开轧头几卷钢要严格控制升速速度。
二、划伤特征:带钢延轧制线方向直线凹状缺陷。
原因:1、各种导辊与带钢速度不一致。
2、带钢与辅助设备异常接触。
3、生产线设备有异物。
措施:1、定期检查辅助传动辊是否转动灵活及表面状况。
2、固定辅助设备与带钢保持一定间隔。
3、及时检查清除生产线中的异物。
4、发现带钢表面划伤应从后向前逐个检查,查出事故原因后,根据情况采取办法给予处理。
四、裂边特征:带钢边部或局部开裂呈锯齿状。
原因:1、酸洗剪切边部不好造成轧制时开裂。
2、热轧板本身边部裂口或者龟裂。
3、吊运中夹钳碰撞,使带钢边部碰损。
措施:1、酸洗剪切边、剪刀间隙应按剪切的不同厚度规格精确调节。
2、热轧边部原缺陷应在酸洗前切除。
3、吊运钢卷时,夹钳应稳、准、轻,防止吊具将钢卷边磕碰。
五、热划伤特征:带钢沿轧制线方向无规律的条状凹痕。
原因:1、轧辊和热带温度过高。
冷轧板边部折皱原因分析和工艺控制

冷轧板边部折皱原因分析和工艺控制摘要:本文主要分析了平整机在轧制过程中边皱的形成机理和解决措施。
关键词:边皱板形延伸率轧制力弯辊力DISCUSSION ABOUT FORM MECHANISM ANDTECHNIC CONTROL OF RIEDE BAND OF SPMZhang QingHua Huang RuiXiang Liu QianLiang(Cold Rolling Plate,Handan Iron and Steel Company HBIS,Handan,Hebei 056015 )Abstract: The form mechanism of ridge band of edge area during rolling of SPM is analyzed. As well as the technical measures adoptedto eliminate the defect is introduced.Key Word: ridge band flatness elongation roll force bending force1前言:平整边皱的实质是板带在退火后平整过程中在板带边部形成的一种板形缺陷。
这种缺陷是平整机投产后前期经常出现的一种缺陷,严重影响了板带质量。
2边皱的形成机理平整机边皱形成的根本原因是板带沿宽度方向延伸不均,边部延伸率不够造成的。
造成边部延伸不够的原因如下:2.1冷轧机和平整机在轧制中的操作习惯:在轧机轧制过程中为保持轧制稳定,在板形控制中一般倾向于采取微中浪控制,而平整原料轧制应以微边浪控制为原则。
而平整机在实际轧制中也是如此。
(平整机轧辊有100mm正凸度)2.2原料因素:带钢在冷轧机轧制时,存在无法消除的边部减薄现象,边降一般距边部25mm,该区域的板带厚度比中间小,特别是当边部减薄量大于0.05mm时,平整机轧制中易造成边部延伸不够而出现边皱;2.3平整时钢卷温度因素:一般情况下退火后的带钢应冷却到常温后再进行平整轧制,但在投产前期平整机组轧制能力远大于退火能力,有的退火卷因没有被及时冷却而开始平整轧制,又由于钢卷冷却不均匀,边部因通风好冷却快,中间部分冷却慢,造成中间部分比边部温度高、热凸度大,轧制中中间延伸大。
浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施

浅析冷轧带钢表面缺陷成因及控制措施作者:亓爱涛来源:《中国新技术新产品》2013年第19期摘要:冷轧产品的表面质量是影响产品质量提升的关键,也是决定市场前景的重要因素,要想占领更广阔的市场就要生产出质量更高的产品。
本文主要介绍了冷轧薄板生产过程中板带表面缺陷的种类,产生原因以及改进措施。
关键词:冷轧带钢;表面缺陷;改正措施中图分类号:TG33 文献标识码:B1概述冷轧薄板表面缺陷主要分为常规缺陷和非常规缺陷两大类,常规缺陷的产生与冷轧工艺质量密切相关,而非常规缺陷的形成机理则比较复杂,难于严格判断。
前人也针对各类冷轧中出现缺陷进行过讨论,但缺乏系统的归纳。
冷轧产品的表面质量是影响产品质量提升的关键,也是决定市场前景的重要因素,要想占领更广阔的市场就要生产出质量更高的产品,本文主要介绍了冷轧薄板生产过程中板带表面缺陷的种类,产生原因以及改进措施。
2冷轧带钢缺陷的分类2.1表面缺陷(1)钢板与钢带不允许存在的缺陷。
例如:气泡、裂纹、夹杂、折叠、分层、结疤等。
(2)允许存在的且根据其程度不同来划分不同表面质量等级的缺陷。
例如:麻点、划痕、擦伤、辊印、轧辊压痕等。
(3)其他的表面质量缺陷。
例如:过酸洗,欠酸洗等。
2.2板型缺陷板型缺陷包括镰刀弯、单边浪、双边浪、中间浪、瓢曲、塔形等。
2.3尺寸缺陷尺寸缺陷包括厚度超差、宽度窄尺、超尺、长度超差等。
3产生质量缺陷的原因3.1炼钢原因由于在炼钢过程中,杂质去除的不干净,在浇注时,不同相的晶粒聚集在一起,往往会出现偏析,坯料在冷却过程中,由于炼钢热应力的存在,在往往会出现裂纹、气泡及夹杂,这些裂纹、气泡、夹杂在热轧及冷轧过程中,未能将这些缺陷焊合,暴露在冷轧成品的表面。
炼钢时成分偏析以及组织偏析、大块夹杂等原因造成并最终在轧制过程中表现为分层。
3.2热轧的原因(1)在热轧过程中,不能将炼钢浇注过程中的缺陷焊合而继续留给下一道工序。
(2)在热轧过程中出现新的缺陷。
常见冷轧质量缺陷赏析

冷轧产品表面缺陷——宽窄印
缺陷特征:带钢边部左右对称出现颜色不同、 粗糙度值不同的区域;
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——宽窄印
缺陷原因: 由于前后带钢宽度不同,前卷窄后卷宽,平整 机未及时换辊;
控制措施: 根据生产计划中前后带钢宽度变化及时更换轧 辊;
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——黄斑
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——浪形
复合浪
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——浪形
双边浪
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——浪形
缺陷特征:带钢单侧、双侧边部、中部或者靠 近边部区域等呈现水波状高低起伏状,单侧浪 形称为单边浪,双侧浪形称为双边浪,中部浪 形称为中间浪,靠近带钢边部四分之一处有浪 形时称为二肋浪,同时存在时称为复合浪;
冷轧产品表面缺陷——色差
•缺陷特征:带钢表面存在纵向条状颜色差异,一般无手感;
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——色差
缺陷原因: 1)带钢表面粗糙度存在较大差别; 2)轧辊表面磨损不均,导致带钢表面颜色差异; 3)热轧后表面层流冷却不均导致热轧卷表面色差遗 传至最终产品;
控制措施: 1)更换轧辊; 2)增加平整液流量、压力等; 3)改善热轧卷表面质量;
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——振纹
缺陷特征:带钢表面经油石平行于轧制方向打 磨后呈现明暗相间的条纹,又名颤痕;
常见冷轧质量缺陷赏析
冷轧产品表面缺陷——振纹
缺陷原因: 1)平整机本身振动造成带钢表面产生振纹; 2)平整机轧辊磨削精度不好造成带钢表面产 生振纹;
控制措施: 目前暂无
常见冷轧质量缺陷赏析
冷硬卷表面纵向条纹缺陷原因分析

极 低 ,住 院人 群不 足 1 0 %,一 般 人群 不 足 3 %L ” 。 华 法林 可 以看 作 是 一把 “ 双 刃剑 ” ,用 得 恰 当使 患 者 受 益 很 大 ,用 得 不 恰 当引 起 严 重 出血 可 危 及 生 命 。 上 述 内容 是 根 据 最 新 共 识 嘲 ,进 行 介
( 上接第 5 7页 ) 使用 时 具 有 很 多 特 殊 性 。 目前
华 法 林 在 我 国 的应 用 现 状 极 不 乐 观 ,用 药 比例
1 胡 大 一 , 马 长 生 . 心 脏 病 学 实 践 2 0 0 7 一新 进 展 与 临 床 案 例 . 北 京 :人 民卫 生 出
版社 ,2 o 0 ຫໍສະໝຸດ . 6 7 4 别 取 3个 点 测 量 表 面 粗 糙 度 ,带 钢 正 常 区域 的 粗 糙 度 较 低 ,黑 条 纹 区域 的粗 糙 度 较 高 ,在 光
部分 严 重 的改判 为协议 卷 。
2 分析与改进
2 . 1 带钢 表 面纵 向色 差条 纹缺 陷特 点
( 1 ) 带 钢 表 面 有 明 显 纵 向条 纹 ,从 带 钢 正 面 观 察 呈 黑 带 ,从 带 钢 侧 面 观 察 呈 明 显 色 差 , 有 时 整 个 带 钢 表 面 只 出现 l条 条 纹 ,有 时候 则 出现 6~8条 条纹 ,条 纹 的宽 度不 相 同 ,但 条纹 轮廓 清 晰 ,呈 直线 状 。 ( 2 ) 带 钢 纵 向条 纹 表 面粗 糙 度 不 同 ,呈 黑 带 的 区 域 表 面 较 其 它 区 域 更 粗 糙 ,而 且 表 面 有 较 明显 的 热擦 伤 ,表 面 热擦 伤 线 较 长 ,严 重 的 擦 伤 线 可达 3 0 mm左 右 ,较 深 条 纹 的 区域 反 射 率 比其它 区域 低 8 %左右 。 ( 3 ) 带 钢表 面 纵 向条 纹 主要 出 现在 2 、3机 架 ,1 、4机 架 相 对 少 ,5机 架 基 本 没 有 。其 规 格 厚 度 大 都在 1 . 2 m m 以下 。在 前 面 机 架 出现 条 纹 后 ,后机 架 的轧制 不 能消 除条 纹缺 陷 。 ( 4 ) 当某 个 机 架 出现 纵 向条 纹 缺 陷 时 ,相
带钢褶皱的形成原因分析及对策

带钢褶皱的形成原因分析及对策我厂生产的冷轧板带,绝大部分都以软态交货,在所有软态产品的生产工艺流程中,几乎都要经过平整或拉矫。
在实际生产中我们经常会遇到某些带钢经过拉矫以后,虽然板形质量得到改善,但表面却不同程度地出现褶皱或横褶纹缺陷,大部分褶纹通常还有手感,严重影响产品质量。
从质检记录来看,这一问题一直长期困扰着我们,因此我们有必要对产生横褶纹的带钢的各种不同情况进行一番分析,以期找到解决办法。
我们使用的拉矫机属于连续拉伸弯曲矫直机。
通过拉伸应力和弯曲应力的配合,使带钢产生一定延伸率并得到矫直。
单独的拉伸应力只达到正常带钢屈服应力的1/5或更小。
一般情况下,带钢进入弯曲辊之前只有弹性伸长,不产生塑性伸长,即不会产生屈服。
部分带钢拉矫时局部产生的屈服横纹(横褶纹),这其实就是滑移线。
这种现象在平整开卷或裁剪开卷也经常出现。
这是因为带钢经过再结晶退火后有明显的上下屈服极限,在下屈服极限有很长的屈服平台,当带钢局部受到超过屈服极限的应力时,便会出现从弹性区到塑性区的突发转变,即带钢所承受的应力超出了其弹性极限,因而产生屈服,使带钢断面上产生不均匀和局部流动变形,这时就会出现滑移线(屈服横纹)。
出现屈服纹的原因很多:一、退火粘带是产生褶皱的主要原因无论是轻微的边部粘连或是面粘连,在开卷时都会由于开卷张力拉伸的原因,带钢局部产生过度的拉伸变形,进而产生屈服横纹,一部分横纹在开卷机和夹送辊之间就产生了,另一部分由于粘连使带钢局部出现死折印,在经过拉伸矫直后就出现屈服横纹,这种横纹经过拉矫后也很难消除。
二、来料边部有外翻或内扣变形主要是退火时对流盘扇形板处带钢侧面受压产生的变形,尤其钢卷边部不齐的更易产生压边。
由于卷重和装炉位置的原因,这种变形小吨位退火比大吨位退火的钢带要轻一些,上层的带钢比下层带钢要轻一些。
这种外翻、内扣变形在开卷张力作用下就会出现屈服横纹,再经过夹送辊后,横纹会增多,而且明显。
这种横纹方向无序、大小不一,经过拉矫后有部分能够减轻或消除。
冷轧卷横折印缺陷产生的原因及改进措施

浅议冷轧卷横折印缺陷产生的原因及改进措施一、问题的提出热轧卷酸洗、冷轧、脱脂经再结晶退火和平整后,有时会产生横折印缺陷。
冷轧卷横折印缺陷一般发生在长度方向的两个边部,形状为与轧制线方向呈90度或45度的横向条纹(有时也会形成指甲印或花瓣印),间距为10~100㎜之间,长度在20~200㎜之间;横折印肉眼观察明显,严重的会有一定的手感。
横折印缺陷对产品表面和力学、工艺性能均造成不良影响,用户在冲压过程中甚至会发生开裂现象;为进一步提高产品质量;有必要对冷轧卷横折印产生的原因和消除方法进行探讨。
二、横折印缺陷的主要原因及改进措施2.1主要原因2.1.1横折印的形成机理,实际是冷轧卷退火后在平整时产生屈服。
一是冷轧卷在平整时,由于张力分布不均,局部张力过大造成屈服。
二是冷轧卷退火后其本身屈服强度下降,即使在正常的张力和压力条件下平整也会产生横折印缺陷。
前一种原因:由于冷轧卷退火时形成粘结,平整开卷时张力不稳或平整设备本身问题,引起冷轧卷一端面张力分布不均。
后一种原因可能是退火时工艺方面的原因造成冷轧卷本身屈服强度未达到技术要求。
2.1.2热轧卷在冷轧时,由于板形没有控制好,产生边浪和中间浪,卷取张力不稳,层与层之间松紧不一,退火后容易形成层间粘结,在平整时冷轧卷表面会产生横折印缺陷。
2.1.3冷轧卷在罩式退火炉进行退火时,如温度过高或升降温度过快,对流板平面磨损,都会产生层与层之间的粘结,最终产生横折印缺陷。
2.1.4根据相关资料和我公司生产经验,钢卷平整前温度大于45度,会产生大量横折印缺陷。
主要原因在该温度条件下,金属分子活跃,受到外力时很容易从弹性变形区跳跃到塑性变形区,在冷轧卷表面产生滑移线,形成横折印缺陷。
2.1.5当气温大于35度且空气湿度较大时,特别是南方高温梅雨季节,冷轧卷在平整时很容易产生横折印。
主要原因是冷却速度相对较慢,虽然冷轧卷表面温度小于45度,但冷轧卷里面温度仍大于45度。
平整主要缺陷及控制方法

7 平整花(席纹)
原因:平整花是指带钢表面印有象树叶或席花的 条纹,其产生的原因有:带钢厚度不均或有浪形, 在平整薄规格时压下量调整不当,带钢跑偏等。 解决方法:平整机前后拉紧辊装置可以有效地防 止席纹。控制好张力和辊型也是主要防止措施。
8 平整折印
平折印是成因在退火而反映在平整上的一种缺陷。它是皱纹样的亮 条印,折印的长度不等,严重的用手接触有手感。退火时由于局部 压力大、温度高、造成横向粘连,平整拆卷时把粘连撕开就产生折 印,经过平整后仍不能消除,留下长条皱纹状的痕迹。实际上它是 一种粘结缺陷。其发生原因有以下几个方面:平前钢卷温度大于 45℃,温度高时金属分子比较活跃,带钢受到拉力时很容易从弹性 变形区跳跃到塑性变形区,在带钢表面产生滑移带,导致边折印; 平整机的测速辊、压辊、防皱辊位置不当,其轴线与轧辊平行,导 致作用在带钢局部张力过大达至屈服强度,特别在带钢两边容易产 生45°边折印;作用在带钢上的张力不稳,产生瞬间或大或小的张 力,容易产生边折印。如图1-43。 控制措施:来料温度控制在50℃以下。 设备定期检查各辊系轴线是否与轧辊平行, 控制平整原料质量(粘结、扁卷、内径破损)。
11 锈蚀
钢板表面有黄色或褐色、黑 色点块状斑迹,主要原因为 钢板表面有水存在,发生微 电池效应,产生了氧化还原 反应。 在现场的生产中影响的因素 主要有:环境因素影响,空 气湿度达或者钢卷周围有水 存在;湿平整液浓度低于工 艺要求,或者平整液吹扫不 净;中间产品存放时间过 长。
12 划伤
来料浪形过大或设备突起点 而引起的连续断续或连续划 伤。其原因主要有辊系的速 度不同步。生产时应注意控 制并处理平整原料质量(扁 卷、松卷、内径破损);对 来料松卷要求减小张力、低 速生产、避免开卷擦伤;检 查与钢板接触辊辊面是否有 突起点、带钢上下表面的设 备位置是否正确。设备检查 辊系是否同步。
平整后冷轧钢带表面的横向纹路及其控制

第40卷 第6期 上 海 金 属 Vol.40,No.674 2018年11月 SHANGHAI METALS November ,2018作者简介:韩玉龙,男,轧钢高级工程师,技术专家,硕士,从事科技㊁质量及板带研究等工作,E⁃mail:hanyulong 800513@平整后冷轧钢带表面的横向纹路及其控制韩玉龙 田荣彬 高 军(内蒙古包钢钢联股份有限公司,内蒙古包头 014010) 【摘要】 在包钢公司薄板厂,经平整的冷轧钢带表面出现横向纹路缺陷㊂鉴于这种情况,根据横向纹路的特征和冷轧生产线平整机的特点,从原料供应㊁平整工艺和操作㊁设备精度等方面查找了钢带表面产生横向纹路的原因㊂结果表明,原料厚度波动超过20μm ,原料不平度超过10I ,原料存在粘连,平整机开卷张力大于轧件屈服强度,平整机运行速度长期设定在平整振动区间内,平整设备间隙过大等,是平整后冷轧钢带表面出现横向纹路的主要原因㊂采取严格检查原料质量㊁规范平整机操作㊁恢复平整设备精度等措施后,钢带表面横向纹路已明显减少㊂【关键词】 横向纹路 冷轧钢带 平整 厚度波动 振动Cross Grains on Cold⁃rolled Strip after Tempering and PrecautionsHan Yulong Tian Rongbin Gao Jun(Steel Union Co.Ltd.of Baotou Steel (Group )Corp.,Baotou Nei Monggol 014010,China ) 【Abstract 】 Cold⁃rolled strip subjected to tempering offered cross grains on the surface ,a type of defect ,in Baotou CSP plant.In view of this fact ,the reasons why the cross grains were produced on the cold⁃rolled strip surface were investigated in respects such as raw strip supply ,process and operating of tempering ,and equipment accuracy according to characteristic of the cross grain and feature of tempering mill in the cold⁃rolling production line.The results showed that the cross grains on the cold⁃rolled strip after tempering stemmed mainly from the variation of more than 20μm in raw strip thickness ,raw strip flatness of more than 10I ,conglutination present in raw strip ,uncoiling tension of temper mill above yield strength of raw strip ,running speed of temper mill set in mill vibration interval over a long period of time ,excessive gap of temper mill ,etc.The cross grains on the strip has been reduced by strict check of raw strip quality ,standardization of temper milloperation ,and recovery of accuracy of tempering equipments.【Key Words 】 cross grain ,cold⁃rolled strip ,tempering ,variation in thickness ,vibration 平整是冷轧钢带生产的关键工序,对产品的最终质量具有至关重要的作用㊂经平整的冷轧钢带往往存在材料屈服强度超标以及板形缺陷和表面缺陷,其中表面缺陷最为常见㊂表面缺陷一直是国内外钢厂最感棘手的问题之一,其形式各异,又难以消除㊂近年来,在包钢薄板厂1750冷轧平整机组,横向纹路(以下简称 横纹”)缺陷(形貌见图1)困扰着现场,支撑辊更换周期由原来的15天缩短到了1~2天,严重影响了包钢产品的质量信誉和向客户的交货期㊂包钢冷轧平整机是由意大利DANIELI 公司于2004年成套提供的设备,机组设计年产量80万t,为单机架四辊结构,配置液压AGC 系统㊁正负弯辊技术㊁轧制线调节系统,具有干/湿两种生产方式,最大轧制力10MN,最大延伸率3%,主电机功率1300kW,机组最大速度1000m /min,成品厚度0.25~3.00mm,宽度960~1600mm㊂涉及的钢种主要有CQ㊁DQ㊁DDQ㊁HSLA㊁IF㊁第6期 韩玉龙等:平整后冷轧钢带表面的横向纹路及其控制75 50W1000㊁50W600等㊂图1 横纹的典型形貌Fig.1 Typical pattern of the cross grains1 包钢1750冷轧平整机的生产特点包钢1750冷轧平整机的原料绝大部分来自上道薄板坯连铸连轧生产线(以下简称CSP 生产线),根据其上㊁下道工序及生产组织模式,主要有如下一些特点㊂1.1 热轧CSP 供料作为包钢薄板厂的配套项目,1750冷轧平整机大部分热轧原料来自CSP 生产线㊂由于CSP 生产线自身的工艺特点,其热轧卷的屈服强度比常规生产线热轧卷的屈服强度要高20MPa 左右;热轧卷的晶粒度更加细小,比常规生产线热轧卷的晶粒度大1~2级[1];热轧钢带氧化铁皮更加致密,导致在冷轧生产时轧机负荷偏大,板形难以控制,酸洗后钢带表面粗糙度低,轧后反射率偏低㊂二者之间的对比见图2(包钢CSP 原料与包钢常规热连轧原料对比,以普通低碳钢为例)㊂图2 CSP 生产线和常规生产线生产的热轧带钢卷的力学性能对比Fig.2 Comparison of mechanical properties of the hot⁃rolled strip coils produced in CSP and conventionalproduction lines 1.2 酸轧机组碳钢硅钢混合轧制包钢薄板厂冷轧生产线主要设备见表1㊂酸洗轧机联合(以下简称酸轧)机组为保证下道工序连续生产,采用硅钢和碳钢混合轧制的工艺,全月硅钢作业时间超过20%,乳化液中灰分含量经常出现大于1500×10-6的情况,乳化液系统不能进行有效更新,钢带表面残留的铁粉和硅泥较多,钢带表面反射率基本维持在40%~50%㊂1.3 钢带罩式炉退火时易粘连虽然包钢配备了清洗线,但吨钢50元左右的生产成本在当下低迷的市场状况下,除个别效益较好的产品外,普板不具备清洗条件㊂为提高钢带的反射率,减少平整机组出现斑迹缺陷的概率,采取在罩式炉中于轧制油挥发温度对钢带进行退火等措施,但也提高了粘连缺陷产生的概率㊂ 表1 包钢薄板厂的主要装备Table 1 Main equipments in Baotou CSP plant装备名称装备数量设计年产量/万t酸轧机组1条140清洗线1条30罩式退火炉42座炉台81.6平整机组1条80重卷分卷1条28横切机组1条12镀锌机组1条40硅钢连退线1条201.4 平整与重卷不匹配重卷分卷机组主要起分卷和检查钢带表面质量的作用㊂由表1可知,平整与重卷分卷机组生产率不匹配,平整机组需要分切大量钢卷,大约有60%以上的钢卷需要经过平整机组进行切分,同时受到车辆装载方案的影响,部分钢卷需要由1个大卷分成3个小卷,造成平整机组频繁加㊁减速以保证钢卷的分切,加大了平整机工作辊和支撑辊打滑的概率㊂1.5 轧辊运输运距长包钢在对冷轧生产线进行物流设计时,考虑场地因素,将酸轧车间(含酸再生站和乳化液站)设计在轧辊加工间与罩式炉平整车间之间,弊端是平整辊需要依靠汽车倒运,并且运距较长,因此,在制订后期的工艺制度时,考虑到轧辊运输的制约因素,将轧辊的正常换辊周期初步定为1500t,未充分考虑到轧辊磨损造成的钢带表面粗糙度76 上 海 金 属 第40卷降低而引起的打滑现象㊂2 冷轧钢带表面产生横纹的原因横纹一般具有以下特点:肉眼可见,精细致密,明暗交替,与轧制方向垂直㊂在轧制方向有连续横纹和非连续横纹[2]㊂横纹与轧制钢带的几何尺寸有一定的关联,轧制钢带越窄越薄,横纹的出现越频繁,同时轧制速度以及升降速的加速度对横纹的出现和消除都具有对应关系㊂2.1 上道工序在绝大多数情况下,平整机采用延伸率控制模式,延伸率是平整后轧件的变形量与轧件原始长度的比值,轧件长度通过安装在平整机前后的带码盘的测量辊测定㊂延伸率的调整主要通过调整平整机AGC 液压缸压力或AGC 液压缸伸出位置来实现,轧件延伸率控制原理如图3所示㊂因此,酸轧引起的原料厚度波动,酸轧产生的原料浪形和表面残留物,罩式炉退火产生的粘接缺陷都会导致轧件延伸率波动,进而在轧辊表面形成振痕,最终在钢带表面产生横纹㊂首先,酸轧工序引起的原料厚度波动势必引起平整机轧制力的波动㊂正常情况下,酸轧机组引起的原料厚度波动为4~13μm,轧制力波动很小㊂但在酸轧机组进行动态变规格㊁升降速操作等特殊情况下,钢带厚度波动往往超过30μm,极端情况超过100μm,引起平整轧制力大幅度波动,最终造成钢带表面出现横纹㊂图4为酸洗㊁轧制后钢带厚度波动图㊂图3 轧件延伸率控制原理图Fig.3 Schematic diagram of controlling elongationof the rolled piece图4 酸洗、轧制后钢带厚度的波动图Fig.4 Variation range of thickness of the steel strip after pickling and rolling 其次,原料的板形缺陷使平整机难以调整㊂大的浪形缺陷使平整机需要大的变形量才能调整到位㊂根据材质,包钢冷轧平整机一般采用0.8%的延伸率平整钢带㊂钢带不平度计算公式:I =105π2×h ()l2(1)式中:I 为钢带的不平度值;h 为钢带波浪高度;l 为钢带波浪间隔㊂0.8%的延伸率不能修正10I 以上的浪形㊂因此,在实际生产中,通过平整机改善原料浪形缺陷的效果有限,最终产生类似应变痕状的横纹㊂第三,包钢1750冷轧平整机上道酸轧工序采第6期 韩玉龙等:平整后冷轧钢带表面的横向纹路及其控制77用硅钢㊁碳钢混合轧制工艺,表面残留的铁粉㊁硅泥较多,酸轧工序产生的表面残留物在罩式炉退火的密闭环境中难以有效去除,用平整液洗不干净,因此进入平整机的退火钢带表面摩擦因数不均匀,造成轧制力偏差大,从而产生横纹㊂最后,由于罩式炉退火的特点,钢带在加热和冷却过程中会形成径向温度梯度,造成钢卷层间存在压应力㊂在压应力作用下,钢带层间局部凸起处将产生塑性变形,增加层间紧密接触面积㊂由于变形引起晶格畸变,使空位㊁位错等缺陷增多,界面区能量增高,铁原子处于激活状态,极易产生扩散,形成金属键链接㊂同时在高温下,铁原子扩散速度加快,当扩散到一定深度时,金属键链接变成冶金链接,即形成了粘接,平整后钢带表面形成马蹄状印迹,即粘接缺陷㊂马蹄状缺陷倒印在轧辊表面,在后续加工过程中钢带表面形成横纹㊂2.2 平整工艺平整的目的主要是消除材料的屈服平台,使钢带表面获得理想的粗糙度,调整板形使钢带平直㊂因此,冷轧平整开卷张力和延伸率的选择㊁平整液的流量和浓度㊁轧辊更换周期和粗糙度㊁轧制速度㊁轧机板形控制等,都会引起材料的弹塑性变形及平整机打滑等现象,最终产生横纹㊂冷轧平整开卷张力最大为41kN,在生产窄薄料过程中,张力设置过大会造成开卷过程中钢带进入弹塑性变形区,平整后表面形成横纹㊂同理,根据图3,平整工艺的延伸率过小也会造成轧制力降低,钢带进入弹塑性变形区进而形成横纹㊂冷轧平整液一般用水溶性防锈剂㊁表面活性剂及多种功能添加剂配制而成,具有良好的防锈和清洗性能及一定的润滑性㊂平整液润滑性过好会造成钢带与工作辊之间㊁工作辊与支撑辊之间的摩擦因数降低而出现打滑,从而产生横纹㊂同理,在一个换辊周期内,随着平整轧制压下的增加,轧辊表面粗糙度降低,也会导致打滑而产生横纹㊂冷轧平整生产中,普遍存在平整机振动现象㊂在支撑辊使用的初期,平整机系统的振动以自激振动为主;在稳定轧制过程中,因工作辊与支撑辊的相对运动而在支撑辊表面形成振纹㊂在支撑辊使用的中㊁后期,系统的振动为强迫振动和自激振动共存,由振纹引起的强迫振动进一步加速了振纹的形成㊂振动系统的等效阻尼系数计算公式为[3]:c var=1.4QvEb RΔhLω2h(2)式中:Q为压力不均影响系数;v为轧制速度;E为材料的弹性模量;b为轧件宽度;R为工作辊弹性压扁半径;Δh为平整机压下量;L为轧件入口到开卷机之间的距离;ω为振动角频率;h为轧件原始厚度㊂由式(2)可以看出,平整机的振动与轧制速度成正比,轧制速度与由振纹产生的横纹关系密切㊂2.3 平整设备机架自身振动势必引起辊系振动[4⁃5]㊂牌坊与支撑辊轴承座间隙过大㊁支撑辊轴承座装配不合适㊁支撑辊辊头与传动轴十字包间隙过大㊁上下支撑辊辊径差等,都会造成轧辊在高速运行时产生振动,从而产生振痕类的横纹㊂设备不稳定的原因主要是轧制过程中接触钢带的工作辊出现窜动[6]㊂工作辊窜动主要有径向窜动和横向窜动两种,都属于非正常情况,都是平整机各单元之间间隙过大所致㊂此外,传动齿轮㊁传动接头均会有磨损,如果超出技术文件规定的范围,轻则产生振动引发横纹,重则发生打齿㊁掰轴等恶性事故㊂3 预防横纹的措施3.1 上道工序原料为消除横纹及其类似缺陷对钢带质量的影响,在酸轧工序采取了以下措施㊂(1)在轧件的几何尺寸方面,建立全流程质量追溯制度,对厚度超机组保证值的钢带标注卷号和超差位置长度,如果超差部分在钢带头尾则在平整工序切除,超差部分在钢带中间则该部分在平整工序采用空过操作;对平整卷板形也做相应的记录,对头尾不平整部分的不平度不提要求;原料不平度10I以下采用0.8%的延伸率,10~ 15I采用1.5%的延伸率,15~25I采用2.0%的延伸率,25I以上,考虑到加工硬化,采用2.0%的延伸率㊂如不能消除板形缺陷则降级处理㊂(2)在轧制润滑和清洁方面,严格控制酸轧机组的乳化液指标㊂前面机架要保证轧机有足够的润滑,尽量降低钢带的表面粗糙度㊂末机架要78 上 海 金 属 第40卷将浓度降低至0.8%~1.2%,将温度控制在53~ 57℃,并对钢带反射率进行监控㊂酸轧轧后反射率低于40%的,上清洗线清洗㊂包钢1750冷轧平整前酸轧乳化液的技术要求列于表2㊂ 表2 酸轧机组用乳化液的技术要求Table2 Technical requirements for emulsion used in pickling⁃rolling set浓度/%温度/℃皂化值/(mg㊃g-1) 电导率/(us㊃cm-1)灰分/×10-6铁粉/×10-6 1~4机架指标2.5±0.252±2(175≤300≤1000≤500 5机架指标1.0±0.255±2(175≤300≤500≤300 (3)控制粘连方面,在酸轧机组末机架使用毛化辊,毛化辊粗糙度为3.5μm,将酸轧后钢带的表面粗糙度控制在1.2μm以上,如果粗糙度低,则更换工作辊㊂其次,保证卷取机卷取张力为27N/mm2,并在每天对卷取张力测量辊张力检测值进行校准,以确保测量系统准确㊂还有,在钢带进行罩式炉退火时,如果发生温度波动,则适当延长保温时间,但需控制钢带在再结晶温度以上的总时间不超过3h㊂3.2 平整工艺首先,在原料板形方面,平整机采用凸度辊,轧辊凸度设定为0.25mm,一方面可以有效消除边浪板形缺陷,另一方面可使轧件在轧制中心线稳定轧制㊂其次,针对不同钢种㊁不同厚度的钢带,结合冷轧板的屈服强度,重新设定开卷张力,避免钢带进入弹塑性变形区㊂第三,与平整液生产厂合作进行平整液成分改进,以改善清洗性能,降低润滑性能,提高防锈性能,降低平整机产生振动的概率㊂第四,平整机振动与速度成正比,因此应进行变速轧制,即经常改变平整机振动频率,以降低轧辊振痕出现的概率㊂此外,采用低速开轧㊁板形稳定后高速轧制的方法来调整轧机㊂第五,严格执行上料温度制度,钢卷温度在40℃以下方可进入平整机生产㊂最后,重新制定轧辊使用制度,工作辊每间隔100km更换一次,并测定平整出口钢带的表面粗糙度,同一平面内偏差超过0.2μm即进行更换;将上下工作辊辊径差控制在0.1mm以内;将上下支撑辊辊径差控制在0.2 mm以内㊂3.3 平整设备钢带产生周期性横纹的原因主要是相关设备间隙过大㊂预防措施主要在于间隙的测量㊁记录和调整㊂首先,定期测量工作辊㊁支撑辊与牌坊之间的间隙[7],工作辊轴承座与牌坊的间隙应小于0.5mm[8],支撑辊轴承座与牌坊之间的间隙应小于0.2mm,如超标,则调整或更换轧辊两侧铜滑板㊂其次,定期测量支撑辊传动扁头与传动轴扁头套之间的间隙,将其控制在0.05~0.12mm,定期涂抹干油减振,在间隙过大时更换或调整扁头套耐磨版㊂第三,定期测量工作辊㊁支撑辊轴向㊁径向窜动间隙,工作辊轴向/径向间隙按照(0.16±0.02)mm/(0.3±0.02)mm进行调整,支撑辊轴向/径向间隙按照(0.22±0.02)mm/ (0.5±0.02)mm进行调整㊂最后,当调整间隙无效平整机依然振动,则拆掉上支撑辊传动扁头及相应传动轴,改成下辊单辊传动,也可有效消除因上下辊系传动扭矩异向耦合㊁上下轧制力不均等原因产生的横纹㊂4 结论通过对包钢1750冷轧平整机上道酸轧工序㊁罩式炉退火工艺㊁平整工艺㊁平整设备等方面进行综合分析,采取了将原料板的厚度波动控制在20μm以内,将原料板的不平度控制在10I以内,控制原料板表面粗糙度,减少有粘连缺陷的钢带,优化平整机工作辊辊型,恢复平整机支撑辊与牌坊之间的间隙等一系列措施后,经平整的冷轧钢带表面的横纹已大幅度减少,支撑辊的更换周期也能维持在15天左右,提升了企业的效益㊂参考文献[1]杨兴亮.以CSP热轧卷为原料的冷轧产品压下率的优化[C]//薄板坯连铸连轧技术交流与开发协会第四次技术交流会论文集.马鞍山:中国工程院产业工程科技委员会薄板坯连铸连轧技术交流与开发协会,2006.[2]谢志江,谢思远.四辊冷轧平整机振纹问题研究[J].世界科技研究与发展,2011,33(4):531⁃533.(下转第83页)第6期 庞灵欢等:异速轧制对AZ31镁合金板组织与织构的影响83图7 同速与异速轧制的AZ 31镁合金板材不同部位的主要织构的强度与体积分数Fig.7 Intensity and volume fraction of the main textures at different positions of AZ 31magnesium alloy sheetafter rolling at the same and differential speeds速轧制,其体积分数也有一定增加,而{0002}基面织构强度及体积分数明显降低㊂同时上表面的再结晶以及下表面的孪生变形进一步弱化了板材的{0002}基面织构㊂4 结论(1)同速轧制AZ 31镁合金板材的上㊁下部分变形程度大,剪切带中出现较多细小的再结晶晶粒,中部变形程度较小,再结晶比例减少,保留了部分变形组织,形成了较强的{0002}<101-0>板织构㊂(2)异速轧制AZ 31镁合金板材的上部变形程度增加,再结晶比例增加,剪切带消失,晶粒更加细小;中部变形晶粒减少,等轴晶增加;下部分组织孪生变形比例增加,孪晶数量增加,减小了晶粒再结晶比例,保留了部分变形晶粒㊂(3)AZ 31镁合金板材异速轧制过程中存在剪切应力,促进了板材非基面滑移,非基面织构组分明显增加,弱化了板材基面织构㊂参考文献[1]刘立,杜忠泽,朱晓雅,等.镁合金板材轧制工艺的发展现状[J].热加工工艺,2015,44(5):6⁃9.[2]SEAN R A,OZGUR D.Plastic anisotropy and the role of non⁃basal slip in magnesium alloy AZ 31B[J].International Journal of Plasticity,2005,21(6):1161⁃1193.[3]丁文江,靳丽,吴文祥,等.变形镁合金中的织构及其优化设计[J].中国有色金属学报,2011,21(10):2371⁃2381.[4]张亚萍,艾娟,靳丽.轧制镁合金中的板织构及其控制工艺[J].热加工工艺,2012,41(11):116⁃118.[5]夏伟军,蔡建国,陈振华,等.异步轧制AZ 31镁合金的微观组织与室温成形性能[J].中国有色金属学报,2010,20(7):1247⁃1253.[6]杨海波,胡水平.轧制参数对AZ 31镁合金织构和室温成形性能的影响[J].中国有色金属学报,2014,24(8):1953⁃1959.[7]HUANG X S,SUZUKI K,WATAZU A.et al.Microstructureand texture of Mg⁃Al⁃Zn alloy processed by differential speed rolling[J].Journal of Alloys and Compounds,2008,457(1/2):408⁃412.[8]孙瑞.异步轧制AZ 31镁合金板材的微观组织及力学性能研究[D].沈阳:沈阳理工大学,2012.[9]苏燕铃.孪生在镁合金塑性变形中的作用[D].南京:南京理工大学,2007.[10]HUANG X S,SUZUKI K,WATAZU A,et al.Effects ofthickness reduction per pass on microstructure and texture of Mg⁃3Al⁃1Zn alloy sheet processed by differential speed rolling[J].Scripta Materialia,2009,60(11):964⁃967.收修改稿日期:2017⁃11⁃21(上接第78页)[3]侯福祥,张杰,史小路,等.冷轧平整振纹实测研究[J].北京科技大学学报,2007,29(6):613⁃616.[4]NESSLER G L,CORY J F.Identification of chatter sources in cold rolling mills[J].Iron and Steel Engineer,1993,70(1):40⁃45.[5]NESSLER G L,CORY J F.Cause and solution of fifth octavebackup roll chatter on 4⁃h cold mills and temper mills[J].Iron and Steel Engineer,1989,66(12):33⁃37.[6]蒲虎兵,陈文斌,胡宏军.冷轧平整机工作辊周期性横条纹分析与消除[J].涟钢科技与管理,2015(2):22⁃25.[7]彭仕军,梁民勤,郭志杰.1550mm 平整机支撑辊振动纹分析与改进[J].柳钢科技,2015(6):27⁃29.[8]王泽济,陈培林,汪晨.冷轧平整过程振动纹产生机理研究[J].冶金设备,2003(1):18⁃21.收修改稿日期:2018⁃01⁃19。
冷轧板带平整横折印缺陷分析及其消除

在卷 取过 程 中复 制性 较强 。 (3)穿 带助 卷 的第 一 圈 不 能 紧贴 卷取 机 心
(2)穿 带工 艺 原 因 。穿 带 助卷 带钢 速 度 与 卷取 机 速 度 完 全 同步 ,使 带 头 未 能 紧 贴 芯 轴 弯 曲。
(3)助 卷器 下 摆臂 未 能 起 到辅 助 弯 曲带 头 的 作用 ,卷 取 机 心 轴 扇 形 块 槽 口棱 角 明 显 ,使 带钢表 面产 生压 痕 。
li■
复 制传 递 。
见影 的效果 ,精整成材率提高 了约 l%,期间实
同时 ,提高卷取机的助卷速度为带钢速度 的 施 了优化改进使平整全规格厚度带钢均能实现采
1.1—1.5倍 ,使 内心第 一 圈与卷取 心轴相 对滑 用 闭辊穿带工艺 。
动 ,在助卷皮带的作用下均匀地 紧贴心轴弯曲。 并且 ,因速度差而产生后张力 ,避:免了夹送轧制 带 头穿 带时 产生 浪形 缺陷 。
综 合 上述 4种 类 型 横 折 印 的表 现 特 征 及 产 生 的方式 ,其 产生 的原 因有 3个方 面 :
(1) 钢种 原 因 。普 碳钢 经 过 再结 晶退 火后 晶粒 粗 大 、屈 服 强 度低 并 且存 在 屈 服 平 台 。 穿 带助 卷 时带 头部 分 在皮 带 的正 压 力 、弯 皓应 力 、 摩 擦 应 力 的 三 向应力 作 用 下产 生 了不 均 匀 的 屈 服变 形 而 产 生 横 折 印 ,未 轧制 的退 火 软态 带 头 在卷取过程 中使各类横折印得到复制和放大 。
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钢 铁
第 43Байду номын сангаас卷
图 1 横折印的表现形式
Fig. 1 Cross breaks
弯曲时带钢外表面产生拉应力 ,内表面产生压应力 , 在带钢内外表面处应力达到最大 ,如图 3 所示 。
σT
=T Bh
(2)
式中 , T 为张力 ; B 为板宽 。
假设带钢与 S 辊辊面连续接触 ,在包绕入口张
力辊的带钢上任意取一包角为 dθ的微段进行分析 ,
(1. Educatio n Minist ry Engineering Research Center of Rolling Equip ment and Co mplete Technology , Yanshan U niversity , Qinhuangdao 066004 , Hebei , China ; 2. Cold St rip Facto ry , Lingyuan Iron and Steel Group Co . , L td. , Lingyuan 122500 , Liaoning , China)
(4)
将上式对整个包绕弧段积分后可得 :
T1 / T0 = e fθ
(5)
式中 , T0 、T1 分别为带钢的初始张力与离开入口 S
辊后的张力 ;θ为带钢在 S 辊辊面上的实际包角 。
图 3 带钢弯曲应力分布图 Fig. 3 Sketch of bending stress distribution in strip
行到一定程度 。也就是说 ,由于屈服平台的存在 ,带
钢的塑性变形会集中在某一区域进行 ,从而形成条
带状的形变区 ,这就是横折印的产生机理 。
退火后带钢存在屈服平台 ,在入口 S 辊上若外
表面拉应力超过屈服强度 ,则会产生横折印 。若平
整时的伸长率较小 ,不能完全消除屈服平台 ,则平整
后的带钢在出口 S 辊上也可能再产生横折印 。平整
冷轧退火带钢在平整过程中 ,其表面横折印的 纹理方向基本上与带钢运行方向成 90°,出现的宽 度范围大小不一 ,有时横折印贯穿整个板宽 ,有时出 现在一定范围内 ,如图 1 所示 。平整时带钢横折印 不但肉眼可见 ,甚至用手触摸都可以感觉到这种带 钢缺陷 。 1. 1 带钢经过 S 辊时的受力分析
摘 要 : 冷轧退火后的带钢在平整过程中产生横折印缺陷 ,严重影响平整后带钢的表面质量及其力学性能 。通过 分析带钢经过张力辊 ( S 辊) 时的受力过程 ,研究横折印缺陷的产生机理和影响因素 ,认为退火后的屈服平台和平整 机入口前的带钢表面拉应力过大是带钢表面产生横折印缺陷的根本原因 。制定合理的伸长率和张力制度 ,严格来 料质量要求 ,可以避免横折印缺陷的产生 ,提高平整带钢的表面质量 。 关键词 : 冷轧带钢 ; 平整 ; 横折印缺陷 ; 张力 ; 伸长率 中图分类号 : T G335. 12 文献标识码 : A 文章编号 : 04492749X(2008) 0120045205
错一旦摆脱气团的束缚 ,应力不增加也能继续运动 ,
因而在曲线上存在下屈服点 。
在这种情况下 ,滑移启动的抗力较大 (上屈服
点) ,而滑移进行的抗力则较小 (下屈服点) 。因此 ,
一旦滑移开动起来 ,它就可以在较低应力下进行 。
这时 ,变形一旦在某一局部区域开始发生 ,这里就表
现出软化的效果 ,变形就因而在这里集中并可以进
Formation Mechanism and Elimination of Cross Breaks of Cold Rolled Strip During Temper Rolling
MA Qing2lo ng1 , YAN G Li2po1 , P EN G Yan1 , L IU Ho ng2min1 , WU Bin2
燕山大学为凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷 带厂研制了 900 mm 平整机组 。在调试过程中发 现 ,带钢在通过入口 S 辊后有时会出现表面横折印 缺陷 ,也有在开卷过程中形成 ,缺陷严重时平整后不 能完全消除 ,平整厚料时尤为严重 ,这在很大程度上 影响了带钢的产品质量 。针对板材的横折印缺陷 , 国内外相关报道主要集中在热轧带钢[1~4] ,文献 [ 5 ] 对冷轧带钢平整过程中产生横折印缺陷的情况进行 了研究 ,并从设备角度入手进行了改进 。
d N + Tsin ( dθ/ 2) - ( T + d T) sin ( dθ/ 2) = 0
图 2 带钢经过 S 辊时受力示意图
(3)
Fig. 2 Sketch of loading of strip on S rolls
式中 , T 为微段带钢的张力 。
由以上方程可得 :
d T/ f = Tdθ
因此 ,首先需要改善退火工艺制度 ,保证来料没 有粘结现象 ,能够正常开卷 。这样不但改善了带钢 表面质量 ,也能够使平整机在高速状态下平稳运行 , 从而大大提高生产率 。 2. 3 来料温度
带钢在 S 辊出口处的应力状态如图 (5) 所示 。 弯曲应力和张应力叠加 ,将致使中性层下移 ,带钢上 表面拉应力σ达到最大 ,此时σ=σw +σT 。
图 5 弯曲应力与张应力叠加原理图 Fig. 5 Schematic of bending and tensile stress addition
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (50675186) ;河北省重大自然科学基金资助项目 ( E2006001038) 作者简介 : 马庆龙 (19772) , 男 , 博士生 ; E2mail : jyqlma @ysu. edu. cn ; 修订日期 : 2007205214
·46 ·
针对带钢在通过 S 辊后出现横折印的情况 ,对 带钢通过 S 辊的过程进行受力分析 。带钢在通过 S 辊的过程中受到拉伸和弯曲两种变形的综合作用 , 其中拉伸是带钢受沿轧制方向的张力作用产生的变 形 ,弯曲是带钢通过 S 辊过程中由直变弯的变形 ,如 图 2 所示 , TR 、TC 分别为 S 辊入口和出口处张力 。 带钢通过 S 辊时因缠绕在 S 辊上而产生弯曲变形 ,
σw +σT = σs
(6)
晶体的塑性变形是晶体内相邻部分滑移的综合
表现 。退火带钢存在明显的屈服平台 ,并存在明显
的上 、下屈服点 。出现上 、下屈服点的原因主要是柯
氏气团阻止了位错的运动 。变形时必须将应力增大
到某一定值后 ,才能使位错摆脱气团 ,开始滑移运
动 ,此时在拉伸曲线上出现明显的上屈服点 。当位
在纯弯曲情况下中性层处于带钢厚度的中心 。
带钢经过 S 辊时 ,认为仅发生了弹性变形 ,因此带钢 表面产生的弯曲应力σw 为 :
σw
=
Eh 2R
(1)
式中 , E 为带钢弹性模量 ; h 为带钢厚度 ; R 为 S 辊
半径 。
带钢经过 S 辊时 ,除了产生弯曲变形外 ,还会因 为张力作用而产生拉伸变形 ,则拉伸应力或张应力 σT 可表示为 :
图 6 双边浪缺陷带钢内部应力横向分布 Fig. 6 Transverse distribution of residue stress
in double edge wave strip
2. 2 来料粘连 若退火工艺温度制度不合理 ,易造成钢卷粘连 。
现场观察发现 ,存在极其严重横折印缺陷的带钢 ,往 往来料都存在较严重的粘连问题 。在带钢开卷过程 中 ,由于带钢之间的相互粘连 ,使带钢产生折弯 ,在 带钢表面形成严重的横折印缺陷 ,成为废品 。此种 情况下横折印只出现在粘连部位 ,大部分集中在边 部 ,粘连严重时还会有带钢撕裂的情况发生 ,因故障 被迫停机 ,影响生产率 。
如图 4 所示 。这一微段带钢对 S 辊辊面的正压力为
d N ,则摩擦力为 f d N ,其中 f 为 S 辊辊面与带钢之
间的静摩擦因数 。忽略带钢运行时所受的离心力 ,
根据图 4 所示 ,可得这一微段带钢的力平衡关系 :
f d N + Tco s ( dθ/ 2) - ( T + d T) co s ( dθ/ 2) = 0
本文对冷轧带钢在平整过程中出现的横折印缺 陷进行了比较深入的研究 ,指出造成横折印缺陷的 根本原因是退火后带钢存在屈服平台和带钢通过 S 辊时表面拉应力过大 。通过合理确定平整工艺参 数 ,并对来料质量提出要求 ,有效地避免了横折印缺 陷的产生 ,大幅度地提高了平整带钢的成材率及表 面质量 。
1 横折印缺陷的产生机理
第 43 卷 第 1 期 2 0 0 8 年 1 月
钢
铁
Iron and Steel
Vol. 43 , No . 1 J anuary 2008
冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施
马庆龙1 , 杨利坡1 , 彭 艳1 , 刘宏民1 , 吴 斌2
(1. 燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心 , 河北 秦皇岛 066004 ; 2. 凌源钢铁股份有限责任公司中宽冷带厂 , 辽宁 凌源 122500)
图 4 微段带钢的受力分析 Fig. 4 Loading analysis of micro2segment strip
第1期
马庆龙等 :冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施
·47 ·
由式 (5) 可知 ,带钢在通过入口 S 辊的过程中张 力是随着包角的增大而增加的 ,张力在 S 辊出口处 达到最大 ,同时带钢在此处产生弯曲变形 ,带钢在拉 伸和弯曲的共同作用下产生变形 ,此处为带钢的危 险截面 。
因此 ,为了降低或者消除横折印缺陷 ,保持来料 板形良好也是一个重要条件 。
1. 2 横折印缺陷的产生机理
根据式 (5) 和图 5 可知 ,在入口 S 辊出口处 ,带
钢表面拉应力达到最大 。当平整机入口前张力过