冷轧带钢平整时横折印缺陷的产生机理及消除措施
常见冷轧质量缺陷
大面积残留
点状残留
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冷轧产品表面缺陷——平整液残留
缺陷原因： 1）平整机平整液流量过大，平整机出口侧排 烟系统故障导致平整液蒸汽结露后掉落在钢板 表面； 2）平整机吹扫系统出现故障，未吹扫完全；
控制措施： 1)调整平整液喷射流量； 2)检查吹扫系统压力、过滤器等；
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冷轧产品表面缺陷——油斑
缺陷特征：带钢表面点状周期性出现，呈现黄 色或黑色；
缺陷特征：带钢表面呈现黄白相间的分布状况， 板面发花；
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冷轧产品表面缺陷——黄斑
缺陷原因： 1）来料冷硬卷表面存在锈蚀； 2）炉子出口水淬槽水质较脏； 3）带钢在水淬槽内与脱盐水发生化学反应；
控制措施： 1）加强对来料冷硬卷的表面质量检查，发现来料严 重存在锈蚀缺陷时及时甩卷； 2）定期检测炉子水淬槽内水质状况，根据电导率、 浊度等进行排放并补充新水； 3）水淬槽内添加缓蚀剂；
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冷轧产品表面缺陷——擦划伤
缺陷原因： 1）机组某个辊子表面有划伤，导致带钢表面被划伤； 2）机组中某个辊子转速与带钢速度不同步； 3）平整机板形仪高度不当造成带钢下表面划伤； 4）冷硬卷表面存在划伤；
控制措施： 1）快速确认擦划伤产生的位置，若是辊子表面有划 伤则需要停车修磨辊子表面； 2）由于板形仪导致的划伤则需要增加板形仪与带钢 之间的距离；
控制措施： 1）带钢经过平整机出现浪形时关闭板形仪自动控制人工调整弯辊 力； 2）生产薄宽规格产品时要时事观察炉子出口带钢板形状况，出现 浪形及时调整炉区速度、温度及张力等参数；
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冷轧产品表面缺陷——辊印
缺陷特征：带钢表面有轧机或平整机工作辊印 痕，一般无手感
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冷轧产品表面缺陷——辊印
缺陷原因： 1）轧辊磨削或毛化不良，辊面粗糙度不均等 使得带钢表面局部区域粗糙度不均形成辊印； 2）冷硬卷横截面上厚度分布不均，存在局部 高点，导致平整后带钢局部高点处发亮； 3）生产过程中轧辊被带钢损伤，传递到带钢 表面后形成辊印；
冷轧厂生产冷轧板表面缺陷的起因及对策分析
冷轧厂生产冷轧板表面缺陷的起因及对策分析冷轧厂的主要生产路线是酸轧－罩退－平整－重卷。
该工艺路线的生产运行情况和产品质量决定着冷轧厂的总体经济效益。
其中，每一道工序，特别是前三道，如处理不当都可能造成轧制产品的表面缺陷。
这些缺陷会使产品品级降级，严重者成为废品，因此，应该分析缺陷所造成的原因，并加以解决。
1．轧制过程可能造成的缺陷：大致可分为：原料缺陷、表面斑迹缺陷、板形缺陷和边部缺陷。
所谓原料缺陷，是指由原料引起而在冷轧过程中造成并继续保持或残留下来的一些缺陷。
原料缺陷通常有气泡、夹杂、铁皮压入、原料划伤和辊印等。
板面斑迹缺陷，主要是由于带钢表面的轧制油和轧制时产生的铁粉吹扫不干净，轧制后残留在带钢表面所造成的。
板面斑迹缺陷在钢卷退火后，在带钢表面碳化而形成黑斑，影响带钢表面质量。
冷轧板表面残油残铁超标，是造成罩退工序后产生黑带的主要原因并可能导致平整－重卷工序中产生黄斑。
所谓板形缺陷主要是指连轧机产品存在的各种浪形和瓢曲。
主要原因是机架负荷分配不均衡、机架间张力设定不良与工作辊辊型不合理等。
这种缺陷容易造成罩退炉内发生粘结现象，对产品质量影响很大。
边部缺陷，主要是由于酸洗切边质量不好或带钢的塑性较差所造成的。
边裂多成锯齿状，严重的边裂容易造成断带，带来生产事故。
要消除边浪等板形缺陷，必须制定合理的压下规程，降低末机架压下率，优化弯辊调整值。
2．罩退工序可能造成的缺陷：主要是粘结缺陷。
粘结是冷轧带钢采用罩式炉退火时难以避免的情况，大部分发生在带钢中部，少量在边部。
粘结钢卷在进入平整工序时，由于粘结部位突然被撕开，带钢局部应力超过屈服。
带钢边皱产生的原因及控制
带钢边皱产生的原因及控制
带钢厂在平整厚度大于0.5mm的带钢时，易产生边皱缺陷，外观为弯月状，与轧制方向垂直，常见长度约40mm左右，肉眼明细可见。
分析认为，带钢边部急剧减薄是造成平整后出现边皱的主要原因。
边部减薄是工作辊与带钢边部接触处弹性压扁及带钢金属变形造成。
边部减薄后，凸度相应增加，带钢在卷取过程中，宽度方向上应力分布不均匀，退火时，会使局部粘结产生，后续平整开卷时自然便产生了弯折边皱。
相应的控制技术为：
1）、发挥中间辊横向移动作用，消除工作辊有害弯矩影响，减少工作辊弯曲；采用小工作辊径，减小轧制力，减小轧辊压扁的不均匀分布，从而减小边部减薄量。
2）、使用毛辊轧制。
毛辊轧制时，终轧机架压下率设定为0.5-1.5%，能起到平整机的功能，有效改善板形和边部减薄。
3）、采用T-WRS（锥形工作辊横移）边部减薄控制技术。
采用单锥度的工作辊，根据轧制带钢的不同钢种、规格进行工作辊横移，改变轧辊锥形段带钢的有效长度，减少带钢边部横向流动，从而控制边部减薄。
这是当前应用最广泛的边部减薄控制技术。
4）、边部减薄严重的钢卷，尽量装在退火炉台的顶部。
在退火时，这有助于缓解局部粘结，而退火炉底部的边部减薄严重的钢卷，局部粘结趋于严重，后续平整时带钢边皱产生的趋势更大。
5）、控制平整前钢卷温度。
卷取温度在45℃以上时，金属内部比较活跃，等带钢受到过大拉力时，容易发生微度塑性变形，造成带钢表明折皱。
应控制卷取温度45℃下。
冷轧厂可根据具体各厂实际情况，采取与自己适宜的措施，是可以解决边皱问题，取得显著成效的。
冷轧产品缺陷及预防介绍
产品缺陷介绍一、冷轧产品缺陷1、表面夹层1、缺陷特征表面夹层形状不规则，呈片状折叠并伴有非金属夹杂物。
2、产生原因表面夹层是由连铸工序中非金属夹杂导致，开始存在与皮下，加工后暴露于外。
2、孔洞1、缺陷特征孔洞是材料非连续的、贯穿带钢上下表面的缺陷。
2、产生原因材料撕裂产生孔洞。
钢质不纯，有非金属夹杂物，轧制后会出现孔洞。
带钢越薄，其现象越明显。
3、氧化铁皮1、缺陷特征氧化铁皮压入是由热轧中被轧入带钢表面的氧化铁皮引起的，氧化铁皮可在酸洗工序中去除，但留下的印点在冷轧过程中也不能完全消除，这种缺陷的外观可为麻点、线痕或大面积的压痕。
2、产生原因氧化铁皮压入是由于热轧除鳞高压水压力不够，氧化铁皮被轧入带钢。
4 、乳化液斑1、缺陷特征乳化液斑是残留在带钢表面的裂化乳化液。
它们随机地分布在带钢表面，形状不规则，颜色发暗。
2、产生原因乳化液斑是残留在带钢表面的乳化液发生裂化作用。
由于在退火过程中残余的乳化液没有被完全蒸发，带钢上多余的乳化液没有被吹净。
5、辊印（凸起）1、缺陷特征凸起辊印是在带钢表面周期性的点状凸起。
2、产生原因凸起辊印是由于冷轧或平整过程中工作辊上有压痕造成的。
6、辊印（凹入）1、缺陷特征凹入辊印在带钢表面呈一定周期性的压痕或印痕。
2、产生原因由工作辊粘有杂物引起。
7、边浪、中浪1、缺陷特征边浪和中浪是沿轧制方向产生的波浪，未扩展到整个带钢宽度。
2、产生原因由辊缝形状与轧件入口形状不匹配造成。
可能是入口轧件有凸度或辊缝设置不合理；也可能是支撑辊凸度或支撑辊位置不合适。
边浪也可能由于园盘剪刀片位置不合理造成。
8、隆起1、缺陷特征隆起是沿轧制方向带状增厚，特别是当带钢被卷起时，可导致不均匀的程度增加；在极端情况下，隆起可能导致波浪、厚度起伏、带卷破裂。
2、产生原因隆起主要发生在热轧机上，而且一旦发生，则在随后的冷轧中也不能消除。
因为钢卷取时，厚度增加会因放大效应而变的越来越明显。
9、氧化色1、缺陷特征氧化色发生在退火后的冷轧带卷上。
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
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℃。
冷轧带钢表面横纹的控制
冷轧带钢表面横纹的控制（壹佰钢铁网推荐）表面横纹缺陷是影响冷轧产品表面质量的重要指标，在国内众多冷轧厂中，特别是镀锌机组和连退机组，解决表面横纹缺陷是一件非常困难的事情，研究冷轧产品表面横纹缺陷的成因以及解决办法是高档冷轧产品生产技术开发中重要的一个环节。
表面横纹是如何形成的？当带钢受到超过屈服极限的应力而出现从弹性区到塑性区的突发转变时，由于屈服平台的作用，带钢断面上会产生不均匀和局部流动变形，就会出现表面屈服横纹。
其产生的微观原因是由于柯氏气团的“钉锚”效应。
溶质原子在与位错发生弹性交互作用时，会偏聚到位错周围，形成所谓“柯氏气团”。
此时，位错如果要运动就必须从气团中挣脱出来或者拖着气团一起运动，这样就使带钢产生了屈服平台。
根据上述原理，控制板面横纹应抓住以下几个影响因素：（1）材料成分。
一般来讲，钢板中的碳、氮原子含量越高，碳氮原子形成的柯氏气团“钉锚”作用越明显，屈服平台就越显著，出现横纹缺陷的几率就越大。
（2）退火工艺。
经验表明，生产同样规格、同样材质的带钢，退火炉有缓冷段的比没有缓冷段的生产的带钢出现横纹缺陷的几率小。
退火炉有过时效段的比没有过时效段的生产的带钢出现横纹缺陷的几率小。
这是因为冷却速度关系到造成屈服平台的元素碳、氮在固溶体中的过饱和度大小，过时效段关系到碳、氮原子析出的程度。
过饱和度越大屈服平台越长；过时效时间越长，屈服平台越短。
（3）退火后的冷却方式。
如带钢温度较高的时候直接进入平整机或者拉矫机，当带温大于45℃时极易产生横纹缺陷，而且温度越高横纹缺陷越明显。
（4）平（光）整工艺。
对于不同种类的带钢，只要合适的平整工艺足以消除屈服平台，横纹缺陷就不会出现。
经验表明，原板深冲性能越差或者含碳量越高，所需的临界变形量就越大（临界变形量指屈服平台刚好消失时的变形量）。
就普碳钢而言，平整机加上拉矫机的总延伸率至少大于0.8％才能完全消除屈服平台。
根据经验，在平整机处消除或减轻表面横纹的技巧是：大的轧制力和小的张力获得适当的延伸率，有利于屈服平台的消除。
冷轧平整横析印缺陷产生原因和消除方法
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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
带钢边皱产生的原因及控制
带钢边皱产生的原因及控制
带钢厂在平整厚度大于0.5mm的带钢时，易产生边皱缺陷，外观为弯月状，与轧制方向垂直，常见长度约40mm左右，肉眼明细可见。
分析认为，带钢边部急剧减薄是造成平整后出现边皱的主要原因。
边部减薄是工作辊与带钢边部接触处弹性压扁及带钢金属变形造成。
边部减薄后，凸度相应增加，带钢在卷取过程中，宽度方向上应力分布不均匀，退火时，会使局部粘结产生，后续平整开卷时自然便产生了弯折边皱。
相应的控制技术为：
1）、发挥中间辊横向移动作用，消除工作辊有害弯矩影响，减少工作辊弯曲；采用小工作辊径，减小轧制力，减小轧辊压扁的不均匀分布，从而减小边部减薄量。
2）、使用毛辊轧制。
毛辊轧制时，终轧机架压下率设定为0.5-1.5%，能起到平整机的功能，有效改善板形和边部减薄。
3）、采用T-WRS（锥形工作辊横移）边部减薄控制技术。
采用单锥度的工作辊，根据轧制带钢的不同钢种、规格进行工作辊横移，改变轧辊锥形段带钢的有效长度，减少带钢边部横向流动，从而控制边部减薄。
这是当前应用最广泛的边部减薄控制技术。
4）、边部减薄严重的钢卷，尽量装在退火炉台的顶部。
在退火时，这有助于缓解局部粘结，而退火炉底部的边部减薄严重的钢卷，局部粘结趋于严重，后续平整时带钢边皱产生的趋势更大。
5）、控制平整前钢卷温度。
卷取温度在45℃以上时，金属内部比较活跃，等带钢受到过大拉力时，容易发生微度塑性变形，造成带钢表明折皱。
应控制卷取温度45℃下。
冷轧厂可根据具体各厂实际情况，采取与自己适宜的措施，是可以解决边皱问题，取得显著成效的。
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胡国红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。
冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法
冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法步骤一：产生原因冷轧带钢表面斑迹的产生原因非常多，主要包括以下几种情况：1.原材料问题。
如果原料中存在太多的铝或硅，会导致冷轧带钢表面产生斑点。
此外，也有可能是在原材料加工过程中出现问题，导致带钢表面出现不均匀现象。
2.轧制过程问题。
轧制过程中如果有摩擦力过大，也可能会导致表面斑点产生。
此外，轧辊、冷却液和轧制温度等因素也可能对表面斑点产生影响。
3.后处理问题。
在后处理过程中，如果处理温度过高或时间过长，也可能会导致带钢表面斑迹。
步骤二：控制方法为了控制冷轧带钢表面斑迹的产生，我们可以采取以下措施：1.优化原材料品质。
加强选材环节、严格控制化学成分，尤其是铝和硅等杂质含量。
2.改进轧制工艺。
优化轧制参数及技术，特别是辊型、冷却液和轧制温度等控制，以缩小板材内应力，减少摩擦力过大导致的负面影响。
3.合理的后处理方案。
合理控制后处理过程的温度和时间长度等因素，特别是在淬硬后进行回火处理时，要特别注意控制处理温度和时间长度，以达到最优的效果。
在实际生产中，还需要从多个方面全面考虑，充分发挥各种技术手段的优势，结合现场经验积累、提高工艺水平、优化生产流程，来控制冷轧带钢表面斑迹的产生。
只有在充分理解带钢制作工艺的基础上，才能够更好的解决这个问题。
综上所述，冷轧带钢表面斑迹的产生原因和控制方法较为复杂，要从多个方面因素进行全面考虑，优化制作过程，充分发挥各种技术手段的优势，以达到最优的制作效果。
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。
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。
边皱缺陷产生原因及解决措施
冷轧边皱缺陷产生原因及解决措施技术中心 章晓辉 彭 伟公司办 成小军信息自动化中心 赵检罗摘 要 本文对边皱缺陷进行了分析,找出了其产生原因,并首次利用冷轧轧机二级机中板形仪数据对边部减薄进行了定量和定性的分析,并从冷轧切边剪、轧机、退火、平整各个工序及原料等方面提出了解决措施,对实际生产有指导意义。
1 前言2006年3月,我公司冷轧厂平整机组大量出现边皱(有些厂叫边部折印)缺陷,占整个平整机组不合格品的3818%。
边皱缺陷成为冷轧厂的主要缺陷之一,给公司带来严重损失。
一般平整厚度大于0.5mm 的带钢时,易产生边皱缺陷。
边皱形状一般为弯月状,与长度方向垂直,长度为0～50mm ,肉眼明显可见,有明显手感,但平整前钢卷表面无异样,见图1。
图1 冷轧薄板边皱缺陷2 边皱缺陷产生原因211 边皱缺陷产生原因对产生边皱的钢卷进行追溯及对冷轧轧机二级机中板形仪数据进行统计分析,发现它们有一个共同的特点:距边部50mm 左右,带钢边部急剧减薄,一般平直度≤-15I 。
而正常情况下,距边部50mm 以内,一般平直度范围为-10I ～-2I 。
图2为出现边皱的钢卷对应的冷硬卷板形三维图,从图中可以直观看出带钢边部急剧减薄。
可见,带钢边部急剧减薄是造成平整后出现边皱缺陷的主要原因。
图2 冷硬卷板形三维图212 边皱缺陷产生机理带钢边部急剧减薄后,凸度也相应的增大,使带钢在卷取过程中,宽度方向上应力分布不均匀,在退火过程中与热应力相互叠加,从而促使局部粘结的产生。
在平整开卷时,由于粘结力的影响导致带钢不再沿钢卷切向打开,而是产生一定弧度,粘结力的一部分成为使带钢弯折的力。
当粘结力的这一分力超过带钢屈服极限时,就形成了垂直于带钢长度方向的弧形弯折。
3 边部减薄产生的原因311 冷轧工序因素边部减薄是工作辊与带钢边部接触处弹·53·性压扁以及带钢金属三维变形共同造成的。
a .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3。
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。
热、冷板横折纹成因及措施
是绝对要产生皱折（开卷时）或屈服平台（冲压
时）的。
?4.控制在不出现滑移线的时间段内加工
冷轧退火板卷经平整后一般可以保证在一 段时间内不出现滑移线，这是因为经平整时板材
发生了少量的塑性变形，使板材在其后较短的时
间内再次变形时，便不会发生屈服现象，但一般 板材放置一段较长的时间或经 200℃短时加热
中释放出来。随着光（平）整延伸率的增加，屈
服强度降至最小值。这时所有的位错都摆脱束 缚，上屈服点被消除，钢卷不再产生褶皱。 2.避免钢带表面发生塑性变形
为避免钢带表面塑性变形，我们发现必须增
老公就把鱼放进洗菜盆里放了少许水就那样放着。他说水放得少
加钢卷直径,但计算表明，要使钢带表面应变低
于能产生塑性变形的标准，热卷外径必须高于 2000mm 直至 2500mm，因涟钢热板厂设计的最大
铁素体中的自由氮和碳是热卷易产生皱折
的基本物理特性，高延伸率、低屈服强度材质的 钢材容易出现横向折皱。皱折大部分是在开卷矫
直后产生的，当用热板代替冷轧材料使用时，必
须考虑到钢卷易产生皱折这一点。
钢带表面的弹性延伸，即屈服平台必须消
除。我们一般可以通过在板带材退火后进行平整 等措施来消除，还可采纳以下对策：降低滑移延
老公就把鱼放进洗菜盆里放了少许水就那样放着。他说水放得少
伸；避免钢带表面塑性变形；在开卷过程中避免
自由起皱；控制在不出现滑移线的时间段内加工 使用。
1.降低滑移延伸
预防钢卷产生皱折的一项措施就是避免或 除去上屈服点。方法如下： （1）变形之后强冷
已有报告称：钢卷在发生相变后即进行强冷
处理，这样就不会出现皱折。这是因为过饱和的 碳氮原子没有机会形成不均匀的分布，即“柯氏
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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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。
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。
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,T R 、T C 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,钢 铁第43卷图1 横折印的表现形式Fig.1 C ross 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。
图2 带钢经过S 辊时受力示意图Fig.2 Sketch of loading of strip on Srolls图3 带钢弯曲应力分布图Fig.3 Sketch of bending stress distribution in strip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 =Eh2R(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:σT =TB h(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,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 +T cos (d θ/2)-(T +d T )cos (d θ/2)=0d N +T sin (d θ/2)-(T +d T )sin (d θ/2)=0(3)式中,T 为微段带钢的张力。
由以上方程可得:d T/f =T dθ(4) 将上式对整个包绕弧段积分后可得:T 1/T 0=efθ(5)式中,T 0、T 1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4 微段带钢的受力分析Fig.4 Loading analysis of micro 2segment strip·64·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。
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 Schem atic of bending and tensile stress addition1.2 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大,使带钢表面应力σ达到材料的屈服强度σs ,即有式(6)成立时,带钢表面屈服,发生塑性变形。
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。
平整时的伸长率较小,对消除入口前形成的横折印也是不利的,使横折印在一定程度上保留下来。
2 横折印缺陷的主要影响因素2.1 板形以上分析是建立在板形良好的基础之上的。
如果带钢板形不好,则会因为带钢内部残余应力的不均匀分布导致横折印缺陷加剧。
下面以典型的双边浪为例进行说明,如图6所示。
由于有残余应力σr 的存在,导致带钢内部张应力σT 沿横向分布不均匀,中间张应力大,两边张应力小,在这种情况下中间较边部更容易出现横折印缺陷。
同理,单边浪或中浪等都会导致带钢在一定范围内出现横折印缺陷。
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。
图6 双边浪缺陷带钢内部应力横向分布Fig.6 T ransverse distribution of residue stressin double edge w ave strip2.2 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。