高速线材表面质量缺陷的产生原因及排除方法 摘要:对高速线材常见表面质量缺陷裂纹、折叠、耳子、划痕等进行了原因分析，并提出了相应排除方法。 关键词:高速线材、表面质量缺陷、原因分析、排除方法。 概述：在高速线材的生产中，成品的表面缺陷是影响产品质量的一个重要因素，其大致有以下几种:裂纹、折叠、耳子、划痕、碳化钨辊环的破裂和掉肉、麻面、结疤(翘皮或鳞皮)。 2原因分析及排除方法 2.1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。裂纹长度和深度不同，在线材的长度方向上都能发现。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。 2.1.1线材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上未消除的裂纹(无论纵向或横向)、皮下气泡及非金属夹杂物都会在线材表面造成裂纹。连铸坯上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状发纹。针孔是连铸坯的重要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应特别予以注意。高碳钢线材轧制后冷却速度过快，也可能造成成品裂纹，后者还能出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象伴生，裂纹中一般无氧化铁皮。另外坯料清理不好也会产生此类问题。轧制过程中形成裂纹的原因主要有以下几点: (1)轧槽不合适，主要是尖角和轧槽尺寸有问题。 (2)轧槽表面太粗糙或损坏。 (3)粗轧前几道导卫的划伤。 (4)粗大的氧化铁皮轧进轧件表面及内部，而且这通常在粗轧前几道产生。 (5)导卫使用不当主要是尺寸太大。 2.1.2若产生裂纹，应从以下几方面进行检查，排除故障: (1)高压水除鳞是否正常工作，是否某架轧机轧辊的冷却水路被堵塞或偏离轧槽。
(2)导卫是否偏离轧制线，有无氧化铁皮堵塞在某个导卫中。 (3)轧槽是否过度磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。 (4)精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。 2.2折叠 线材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入线材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折叠，通常折叠较长，但亦有间断的不连续的，并在线材的长度方向上都有分布，折处的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折叠中间常存在氧化铁夹杂。 2.2.1坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生类似折叠的缺陷。 轧制中可能产生折叠的原因有: (1)孔型中过充满是折叠产生的主要原因。 (2)机架间张力太大也是产生折叠的原因之一。 (3)导卫对中不好可出现单侧充满从而造成折叠。 (4)轧机调整不当，轧件尺寸不对或导卫磨损严重也可能产生间断折叠。 (5)坯料加热温度不均匀。 2.2.2若产生折叠，应从以下几方面进行检查，排除故障: (1)检查轧辊冷却，粗轧机中氧化铁皮堆积过多也可能是产生间断折叠的原因。 (2)是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满。 (3)导卫不正常，检查滑动导卫中是否有异物堆积，滚动导卫中导辊是否正常。 (4)通过轧机的轧件尺寸是否正确，是否过充满。 (5)检查张力情况。检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。 2.3耳子 线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的。坏料中如存在缩孔，偏析和夹杂等缺陷，会在轧制时导致轧件过充满。 2.3.1轧制中可能产生耳子的原因有:
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]、
线材的表面缺陷 1. 耳子：线材的耳子是指线材表面沿轧制方向出现的纵向凸起部分，有单边的，也有双边的。 产生原因：他是由于钢坯在孔型中轧制时，金属过分充满孔型，使部分金属被挤进辊缝形成的。孔型设计不当、设备调整不当、操作不当和低温轧制等原因都可能产生线材耳子缺陷。 2. 折叠：线材的折叠是指线材表面顺轧制方向呈直线形倾斜的近似裂纹的缺陷。折叠一般呈直线状，有的呈锯齿状。 产生原因：它是由上一道次有耳子的轧件或局部有凸出或凹陷的轧件进入下一道次孔型轧制时，部分被压平或凹陷部分被压叠形成的。 3. 结疤：线材的结疤是指线材表面黏结金属片而形成的疤皮，一般呈舌头形或指甲形，其空而厚的一端与线材基体相连，有时呈一封闭的曲线。 产生的原因：有规律或周期性的结疤一部分与基体连成一整体，一部分呈弧形舌状，但弧形边缘整齐，不易翘起的是轧制造成的，它主要是因孔型磨损、外界金属掉入、轧辊刻痕不良、轧件在孔型中打滑使金属堆积于变形区内等原因形成的。没有规律的结疤，舌状边缘不整齐，较易翘起或形成闭口曲线，它一般是由坯料带来的翻皮、冷溅和较大的皮下气泡破裂而造成的。 4. 开裂：线材的开裂是指线材本身的纵向开裂。严重的开裂沿线材纵向裂开，分裂成两层或多层。 产生原因：它是由坯料不良和轧制不当所造成的。坯料中含有大量的皮下气泡、残余缩孔及严重的非金属夹杂物等缺陷，在轧制中产生开裂；轧制过程中因加热、冷却温度控制不当、终轧温度过低、压缩率过大也会造成线材开裂。 5. 不圆度和公称出格：线材的不圆度和公称出格是线材常见的外形缺陷。他表现为线材横断面各处直径不一致，呈椭圆形或几何尺寸超过国家标准规定。按照GB/T1499.1-2008标准规定：公称直径Φ6-Φ12mm的光圆钢筋直径允许偏差为±0.3mm，不圆度为≤±0.4mm；公称直径为Φ14-Φ22mm的光圆钢筋直径允许偏差为±0.4mm，不圆度为≤±0.4mm的线材的直径或不圆度超出标准规定的允许公差叫做公称出格。测量线材尺寸应测量盘条的头、中、尾三处。 产生原因：钢坯温度不均匀、孔型设计不当、孔型和导卫板磨损严重、轧机调整不当以及轧辊发生错动等是造成此类外形缺陷的主要原因。 6. 划伤：线材的划伤是指在盘条表面沿轧制方向上呈现直线形沟状且可见沟底的缺陷。在线材全长上呈现连续或不连续的分布。
线材检验标准 线材检验标准文件编号版本/修订发出部门生效日期页码总页数 本作业指导书为线材检验标准，为检验者提供检验方法、抽样方法、缺陷判定标准和所需仪器等。 一、所需仪器: 1、卡尺/卷尺; 2、线材综合测试仪; 3、耐压测试仪(CH332); 二、检验依据:样品、图纸、其它相关文件如:内部联络单、异常单等; 三、抽样标准:MIL-STD-105E(II)正常水准单次抽样，AQL:CR=0 MA= MI= 四、检验步骤: 1、当检验员收到货仓开出的《入库验收单》后，先填写《IQC来料检验报告》表头部份; 2、根据《入库验收单》上所注的待检物料，到物料待检区找到相应的物料，并核对物料外包装标识的内 容是否正确，包括来料名称、规格、型号、料号、数量、日期等; 3、检验来料所有包装是否整齐、无破损、变形，并评估外包装是否能对产品起到防护作用; 4、按照AQL表要求抽取相应数量的样本，采取分层抽样法或对角抽样法抽样; 5、抽完样本后，准备好样品; 6、上述工作完成后，开始用目视法检查物料外观是否符合要求，利用卡尺和卷尺测试材料重点尺寸。再 利用测试架和仪器测试线材的性能。最后取样按规格书要求进行试验(拉力、摇摆、盐雾、高压)。所 有检验项目完成后，填写完整《IQC来料检验报告》，对综合结果进行判定，如合格则在《IQC来料检 验报告》上签名，交IQC组长确认，并在《入库验收单》上的合格项打，然后在物料外箱上盖IQC PASS 章。如检验结果不合格则填写《物料收货/验货不合格报告表》与《纠正预防措施-8D报告》，交于IQC 组长上报做MRB处理，并在不良品上做好标示，隔离。根据MRB结果，在物料外箱上贴上特采、筛选、
棒、线材分类及用途 棒材 发布时间：2008-6-5 阅读次数：3844 发表者： 棒材产品简介 棒材产品一览表 品种可供规格mm 用途 热轧带肋钢筋Φ10～Φ40 建筑 碳素结构钢和优质碳素结构钢圆钢Φ10～Φ100 金属制品、五金、建筑 合金结构钢圆钢Φ14～Φ70 金属制品、五金、汽车、机械 冷镦和冷挤压用热轧圆钢Φ14～Φ50紧固件 高强度圆环链用圆钢Φ14～Φ18 矿用高强度圆环链 弹簧圆钢和扁钢Φ14～Φ70汽车圆簧、汽车板簧 6～20×60～120 钎具用圆钢Φ50～Φ70 钎杆、钎套 一、热轧带肋钢筋 热轧带肋钢筋供货技术条件 品名牌号规格供货标准用途使用注意事项 mm 热轧带肋钢筋HRB335 Φ10～Φ40GB1499-1998 建筑Φ10～Φ25弯心直径d=3a Φ28～Φ40弯心直径d=4a HRB 400 Φ10～Φ36GB1499-1998 建筑Φ6～Φ25弯心直径d=4a Φ28～Φ40弯心直径d=5a 主要特点： 产品按内控标准组织生产，化学成分稳定，金相组织均匀，延伸性能和焊接性能良好，力学性能稳定。 采用全连铸全连轧生产工艺，高压水除鳞，全线高刚度短应力线轧机，实现无扭轧制，全自动数字控制系统，从美国MO淬透性RGAN公司引进4架减定径机组，生产的产品尺寸精度高。钢材包装采用自动打捆机，均匀捆扎，包装整齐、牢固、美观；钢材包装标牌采用电脑自动打牌机，内容齐全，标志清晰。 主要用途： 产品作为钢筋混凝土构件，主要用于各种工业厂房、高层建筑、桥梁、水库大坝等工程结构。先后用于葛州坝水利工程、三峡工程、广州地铁、京珠高速公路、上海市人民政府大楼、厦门跨海大桥等国家、省（市）重点工程。 一、碳素结构钢和优质碳素结构钢圆钢 碳素结构钢和优质碳素结构钢圆钢供货技术条件 牌号规格供货标准用途使用注意事项 mm Φ10～Φ100GB/T700-1988 Q235 GB/T702-2004 一般结构Φ10～Φ60弯心直径d=a GB/T14292-1992 ＞Φ60～Φ100弯心直径d=2a 20 Φ10～Φ100 35 Φ10～Φ100 40 Φ10～Φ100 45 Φ10～Φ100GB/T699-1999 用于制作紧固件、加工方法：（1）压力加工
法兰焊接后出现裂纹的原因及解决办法 太仓科翔整理 一.法兰焊接后出现裂纹的原因 经常碰到朋友咨询：他们公司在生产容器设备时，不锈钢法兰和筒体焊接时法兰颈部出现了裂纹，并不是在焊缝地方，是怎么回事？为什么会出现这样的情况？首先，我们先分析下会出现热裂纹的原因。 热裂纹是在焊缝冷却过程中，在高温阶段产生的裂纹，主要发生在焊缝金属内，少量在近缝区。 可以分为结晶（凝固）裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。 结晶裂纹是最常见的一种，主要出现在含杂质元素较多的碳钢的焊缝中（S、P、Si和C）、单相奥氏体不锈钢、铝及其合金等焊接结构中。 主要影响因素是焊接拉应力、低熔点共晶（焊缝金属的化学成分）、焊接接头过热（工艺）的程度。
二.焊接中避免出现热裂纹的措施有哪些？ 从这位朋友提供的照片上的情况看，我个人经验是其材质问题可能不符。304不锈钢材质塑性强，如果是锻打法兰，焊接工艺要求相对宽松，一般不会造成裂纹的。如果是铸件，就会容易出现这样的情形。 那么，在实际操作中，我们如何避免工件出现裂纹现象呢？减小热裂纹倾向的措施有： 1）降低材料中S、P等杂质元素的含量。 2）适当提高Mn/S比，可以置换Fe-FeS低熔点共晶物的Fe，形成熔点1620Co的MnS，从而提高焊缝的抗裂性能。 WC=0.10~0.12%，WMn=2.5%以前有作用 WC=0.13~0.20%，WMn=1.8%以下有作用 WC=0.21~0.23%，WMn有益影响范围更窄。 3）采用适当焊接方法和工艺，控制线能量输入，减少焊缝过热。4）在焊接材料中加入Ti、Mo、Nb或稀土元素，抑制柱状晶粒发展，细化晶粒，明显改善性能。
Material Sciences 材料科学, 2019, 9(7), 717-725 Published Online July 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/2a10654501.html,/journal/ms https://https://www.doczj.com/doc/2a10654501.html,/10.12677/ms.2019.97090 The Cause of Surface Defects of 304 Stainless Steel Bars Wei Chen1, Shuqiang Yuan1, Yongliang Gao1, Bowei Ren2, Yang Yang1, Kang Li2, Duo Zong1, Hanbing Ying2 1Ningbo Branch of China Academy of Ordnance Science, Ningbo Zhejiang 2Ningbo Wanguan Mould Casting Co., Ltd., Ningbo Zhejiang Received: July 3rd, 2019; accepted: July 18th, 2019; published: July 25th, 2019 Abstract The cause of surface defects of 304 stainless steel bars was studied by means of SEM energy analysis, inclusion analysis, microstructure analysis and so on. The direct cause of the surface defect is determined by the pull mark, which caused by the force exerted on the CC rod during the rolling process. The formation of the pull mark is caused by the external defects or poor lubrica-tion. Keywords Stainless Steel, Inclusion, Microstructure 不锈钢棒材表面缺陷及成因分析 陈巍1，袁书强1，高永亮1，任波维2，杨阳1，励康2，宗铎1，应寒冰2 1中国兵器科学研究院宁波分院，浙江宁波 2宁波万冠熔模铸造有限公司，浙江宁波 收稿日期：2019年7月3日；录用日期：2019年7月18日；发布日期：2019年7月25日 摘要 采用能谱分析、夹杂物分析、微观组织分析等手段，研究了304不锈钢棒材表面缺陷的产生原因；产生表面缺陷的直接原因，是由连铸棒坯在轧制过程中受力形成的拉痕，拉痕的产生是由外部的缺陷或润滑
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。 该工程项目于2013年元月份投产，可实现年产110万吨精品线材，主要产品品种有φ5.5—25mm全系列精品线材及中碳钢、高碳预应力钢丝及钢绞线、冷镦钢、爆破线、合金焊线等线材产品，可实现工业产值75亿元以上。 提出“高速线材生产中的产品缺陷分析”这一课题的目的是：提高高速线材产品的质量，打造优质高速线材产品，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的目的。 二、首钢长钢高速线材产品的主要特点 2.1品种规格范围宽 得宜于合理的孔型系统和高适应性的机电设备及布置形式，高速线材的产品规格范围远比普通线材要大（φ5．5 ～16 mm），配以棒材生产线，还可以生产φ20 ～60 mm的棒材（以盘条的方式收集）。 在钢种上可以生产几乎所有的钢种；在品种上，可以生产相应规格的螺纹钢、方钢、内六角钢等。 2.2 盘重 线材生产中，轧制过程中轧件的温降是限制单盘重量的决定因素，而温降主要受制于轧制速度；高速线材有着数倍于普通线材生产的轧制速度，温降已不成问题，理论上讲，高速线材可以生产无限大盘重的线材。 大盘重有利于提高生产厂家的生产效率和成材率，也有利于增加用户的效益。 2.3尺寸精度 精确的孔型设计、合理的轧制时张力及活套控制、单线无扭轧制方式、足够的轧机刚性和耐磨的轧辊材质，使得高速线材的断面尺寸精度达到比较高的水平，也是普通线材轧机所达不到的，一般尺寸精度可达到±0．1～±0．2 mm。 精轧机组后面如使用减定机组则尺寸精度还可以提高。 2.4内部质量 控轧控冷技术的使用，可以得到所想要的内部组织形式和性能。产品性能高度一致，同条抗拉强度波动≤±2．5 %，同牌号线材抗拉强度波动≤±4 %。 2.5 表面质量 合理的孔型系统、耐磨轧辊和轧后控冷技术使得高速线材的表面质量十分优良，表面缺陷很少，表面氧化铁皮少,且是易溶于酸而被清除的FeO组织。 三、高速线材产品的种类和用途（举例长钢生产的高线产品） 3.1线材种类 按照用途线材可以分为两类：一类是直接使用的，多用作建筑钢筋；另一类是深加工后使用的，用于做拉丝或冷镦做钉的原料。 3.1.1软线 一般指普通低碳钢热轧盘条，（有）现用的牌号主要是碳素结构钢标准中规定的Q195、
万方数据
怎第１７４期 同样道理，只要知道各道次轧件尺寸。可以根据（１）式来计算其脱碳层深度。如果某逆晴卿轧件直径为ｌｏｏｍｍ，由式（１）可得，线材的脱碳层深度为０．５６７９ｍｍ。 ４线材表面脱碳层深度变化规律的研究 由式（１）中的关系，也可以看作钢坯表面１．０４５ｍｍ深度的脱碳层随着轧制其深度的变化情况。但是，在实际工作中常常是希望将成品线材表面脱碳层深度控制在一定深度以下，以保证线材冷镦时不发生开裂。由于线材裂纹深度变化规律和脱碳层是相同的，所以将（１）中的直线关系可以用来计算成品线材对钢坯缺陷深度要求。推导可得： 日＝１．０７＋日Ｉ一０．００５９２８币（２）式中，忙钢坯表面缺陷深度，ｍｍ； 日．——成品表面缺陷深度，ｍｍ； 中——线材成品直径。ｍｍ。 Ｉ上接第５ｌ页） ３．２间接张力控制 间接张力控制同单一速度控制的方式基本控制系统大致相同，不同处是在速度调节器后增加正负转矩限幅功能，实现转矩限幅控制，通常转矩控置在１０％左右。但这种控制方式会在高速运行时或快速的升降速时易造成热张辊前失张的情况。为了解决这个问题，采用在热张辊前几个炉辊。根据实际情况把１８静一２１撑炉辊的转矩限幅设定要比其他炉辊转矩限幅要小些，根据经验数据转矩控制在６％一８％左右。 间接张力控制方式在实际生产中，基本解决了单一速度控制方式对钢带质量的影响问题。但这种方式因固定了所有辊的转矩。而因各辊性能不一及炉辊运行时负载摩擦转矩不同，在起停车及升降速时会造成某些炉辊出力不足使钢带表面划伤和轻微打折的情况，炉内张力波动较大，制约了生产线的高速运行和薄带的生产。鉴于以上原因，采用了下面的第三种方式。 ３．３在Ｄ啪ｐ特性下的速度控制 这种控制方式和单一速度控制方式ｌ一样为速度控制，但不同处是在速度调节器前引入了Ｓｃａｌｅ ２６ 一般认为，线材表面脱碳层深度不大于Ｏ．０３０ｍｍ时，就可以保证冷镦时不开裂，利用（２）可得表２中的数据。 表２保证冷镦合格时要求的钢坯脱碳层深度ｍｍ直径最大深度直径最大深度 １０１．０１０７２１６Ｏ．９７５１５ １４Ｏ．９８７Ｏｌ２００．９５ｌ１４ ３０Ｏ．８９２１６ ５结论 （１）经过研究得到了轧制中线材脱碳层深度的变化规律，要保证冷镦不开裂小规格线材允许的钢坯裂纹深度要大一些。 （２）对邢钢目前的线材产品来说，要保证所有产品冷镦性能的稳定，钢坯表面脱碳层深度必须控制在Ｏ．９衄以下。’ Ｄｒｏｏｐ形成负反馈，实现转矩弱化的目的。此控制系统仍然加入转矩限幅环节，但限幅值设定较大基本在７０％左右。 Ｄｒｏｏｐ的引入解决了启动转矩不足的问题，同时也降低了加减速时转矩过大的问题，而且根据各辊机械性能的不同转矩也随之变化。由此可见这种控制方式在炉辊控制方式方面解决了前两种方式的难题，并在实际生产中也得到了验证，解决了我厂因生产薄带时炉内打折、划伤等问题。 ４结论 通过对三种连续热镀锌生产线退火炉炉辊控制方式在实际中的应用对比，最终采用了在Ｄｒｏｏｐ特性下工作的速度控制方式。这种控制方式在中冶恒通冷轧技术有限公司５｝｝镀铝锌硅生产线得到使用。快速的升降速使炉辊转矩得到很好的控制。炉内张力平稳；改进了起停车时炉辊转矩较小的难题，使带钢擦伤的情况得到解决。生产线高速运转时（速度在１７０Ｉｎ／ｍｉｎ），炉辊转矩调节良好，提高了生产线的产能。 万方数据
线棒钢筋性能影响因素及控制 我厂线棒钢筋（主要是碳素结构钢和低合金结构钢）的性能主要取决于钢坯的成份（包括铸造状态等）、加热制度、轧制工艺（包括压缩比、变形温度等）和轧后冷却工艺，在轧制情况稳定时，钢坯的成份（包括铸造状态等）和轧后冷却工艺是影响钢筋强度的主要因素。 钢坯的成份是钢筋性能的决定因素，主要包括碳当量（Ceq＝C+Mn/6，一个碳当量约合10MPa强度）、铸造状态（指钢水纯净度、钢坯内夹杂、夹渣、偏析等）及某些元素如Ni、V和Cr、Cu等。碳当量偏低会导致钢筋性能降低，甚至造成废品，碳当量太高也可能产生伸长率减小、冷弯裂等。Ni、V可以细化晶粒从而提高强度，Cr、Cu虽然可以提高强度但也使脆性提高，如伸长率减小、冷弯裂等。 钢坯加热时要防止过热、过烧、脱碳和黑心，开轧温度高可使性能降低。 轧制压缩比是坯料面积和成品钢筋面积的比值，也叫总延伸率。压缩比越大性能越高。坯料面积一定时，某规格的压缩比是定值（单线轧制时），所以在制定钢坯成分时，小规格钢筋的碳当量应该小一些（可以减少锰铁和增碳剂等，从而降低炼钢成本）。但棒材在切分时会成倍减小压缩比，所以制定成分时应适当提高碳当量。变形温度主要指开轧温度和精轧开轧温度，适当降低这两个温度可以抑制钢料中金属晶粒的长大，所以可以提高强度。 冷却工艺主要指水冷和风冷。成品钢筋快速冷却也能抑制钢料中金属晶粒的长大，所以可以提高强度。冷却强度大强度提高得多。钢筋性能低时可以提高穿水强度、增加风机的台数和风量等。但过大的冷却强度会使螺纹钢筋中出现回火马氏体、贝氏体等脆性组织，出现伸长率减小、冷弯裂等，也会产生时效、黄锈等。螺纹钢筋的时效是指在一段时间内（一般在一到两个月）性能会
CL0404-高速线材产品表面质量缺陷识别与控制案例简要说明:依据国家职业标准和金属材料及热处理技术、材料成型与控制技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。该案例是高速线材生产企业涉及生产环节及质量检验与控制的真实案例，属于质量检验与控制类型。本案例充分体现了国家有关标准中关于高速线材产品表面质量的规定要求，常见几种典型表面质量缺陷的特征、判定依据、可能原因及预防控制措施，员工在企业生产及技术管理岗位进行产品表面质量缺陷识别与判定，并提出可行控制措施的岗位能力。
高速线材产品表面质量缺陷识别与控制 1. 背景介绍 钢材产品质量通常包括两个方面的内容：一是尺寸和外形，主要包括尺寸精度及表面质量；二是内在质量，主要包括化学成分、微观组织和力学性能等。 高速线材热轧盘条是热轧型钢中截面尺寸最小的一种。由于截面积很小、轧制道次较多、一般呈盘卷供货，产品质量控制难度较大。高线产品的尺寸精度及表面质量主要由轧制生产工艺控制，而内在质量除由轧制生产工艺控制外，还受前续工序的影响。 为了准确的判断和控制高线产品表面质量缺陷，首先必须要把缺陷产生的原因分析清楚，并设法将它控制或消灭在最初工序或前续工序，而缺陷的识别、判定及清理越早，产品质量控制会越好，造成损失也将越少。 2. 主要内容 高速线材产品表面质量缺陷产生主要来自两个方面：一是上游原料带来的，二是在加热、轧制和精整环节中造成的。 《低碳钢热轧圆盘条GB/T701-2008》以及各类热轧盘条标准中关于表面质量都有以下规定：盘条应将头尾有害缺陷切除。盘条的截面不应有缩孔、分层及夹杂。盘条表面应光滑，不应有裂纹、折叠、耳子、结疤，允许有压痕及局部的凸起、划痕、麻面，其深度或高度(从实际尺寸算起) B级和C级精度不应大于0.10mm，A级精度不得大于0.20mm。 高速线材生产过程中易出现的产品表面质量缺陷主要有以下几种。现分别就其缺陷形貌及主要特征、检查判定依据、产生原因，危害，预防、消除与控制方法予以介绍：
线材生产的质量控制及 缺陷说明书 线材的表面要求光洁和不得有妨碍使用的缺陷，即不得有耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等缺陷，允许有局部的压痕、凸块、凹坑，划伤和不严重的麻面。线材无论直接用于建筑还是深加工成各类制品，其耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等直接影响使用性能的缺陷都是绝对不允许有的。至于影响表面光洁度的一些缺陷可根据使用要求予以控制，直接用作钢筋的线材表面光洁程度影响不大。用于冷墩的线材对划伤比较敏感，凸块则影响拉拔。 几种线材表面缺陷的深度限量 5.5～9mm线材的表面缺陷深度限量，mm 线材的表面氧化铁皮越少越好，要求氧化铁皮的总量＜10kg/t, 控制高价氧化铁皮（Fe 2O 3 、Fe 3 O 4 ）的生成要严格控制终轧温度、吐 丝温度和线材在350℃以上温度停留的时间. 冷拉、冷墩用线材的脱碳层要求 缩孔、夹杂、分层、过烧等都是不允许存在的缺陷。
热轧盘条的质量控制 高速线材轧机生产的热轧盘条的质量通常包括两个方面的内容：一是盘条的尺寸外形，即尺寸精度及外表形貌；二是盘条的内在质量，即化学成分、微观组织和各种性能。前者主要由盘条轧制技术控制，后者除去轧制技术之外，还严重受上游工序的影响。 任何质量控制都要靠严格的完整的质量保证体系，靠工厂工序的保证能力，靠质量控制系统的科学、准确、及时的测量、分析和反馈。高速线材轧机是高度自动化的现代轧钢设备，其质量控制概念也必须着眼于全系统的各个质量环节。为了准确的判断和控制缺陷，首先要把缺陷产生的原因分析清楚，并设法将它控制消灭在最初工序。缺陷的清理或钢材的判废越早，损失越少。 （一）外形尺寸 高速线材轧机精轧机组的精度很高，轧辊质量很好，当速度控制系统灵敏，孔型轧制制度合理，并且调整技术熟练时，它生产的盘条精度可以大大超过老式盘条的精度。 热轧盘条尺寸精度允许的偏差（GB/T14981）
棒线材轧制常见堆钢事故及处理措施 一、粗中轧区事故原因分析及对策 1、轧件咬入后机架间堆钢 故障原因： （1）轧制速度、轧辊直径设定不正确；换辊（槽）后张力设定过小。 （2）钢温波动太大。 （3）轧辊突然断裂。 （4）由于电控系统原因引起某架轧机的电机突然升速或降速。 处理措施： （1）准确设定轧制速度、辊径和张力。 （2）保温待轧，通知加热炉看火工。 （3）更换断辊。 （4）检查电气系统。 2、轧件头部在机架咬入时堆钢 故障原因： （1）轧件尺寸不符合要求。 （2）轧槽中有异物或打滑。 （3）导卫安装不良、磨损严重或导卫中夹有氧化铁皮等异物。 （4）坯料内部存在分层、夹杂或冶废等缺陷引起的轧件“劈头”。 （5）上、下辊径不同、磨损不均匀或不同步造成的轧件头部弯曲。 （6）头部钢温过低造成的咬入困难或头部开裂。 （7）轧机机架刚性不好，轧制过程中存在跑偏现象。 （8）坯料“脱方”严重。 （9）轧件出粗轧机架后翘头导致不能顺利咬入下架次或头部冲导卫，简单来说就是翘头。 处理措施： （1）对轧机辊缝作适当调整。 （2）检查、清理或打磨轧槽。 （3）检查、清理、调整或更换导卫。 （4）认真检查坯料。 （5）检查传动部件间隙或更换轧辊。 （6）改善出钢条件。 （7）对轧机机架进行加固；检查锁紧缸的工作状态。 （8）杜绝不合格钢坯入炉。
（9）认真检查前一架次进口导卫是否松动，导卫松动使轧件咬入箱型孔后受到进口导卫的压力，使轧件下部受压较大，导致下部延伸变大而造成翘头，最终未能顺利咬入轧机而堆钢。 3、轧件卡在机架内造成堆钢 故障原因： （1）由于钢温过低或轧制速度过高而引起电机过载跳闸。 （2）发生设备或安全事故时紧急停车。 处理措施： 应根据具体情况分析处理。 二、预精轧区事故原因分析及对策 1、机架间堆钢 故障原因： （1）辊径、辊缝设定错误。 （2）导卫安装不准确，导卫被堵塞或被冲掉。 （3）粗、中轧张力过大，轧件在预精轧“甩尾”。 （4）轧机或辊箱轴承烧，导致次架次料型变化。 （5）压下装置自锁性能坏，在轧制时因振动，料型产生变化。 处理措施： （1）重新设定辊径、辊缝。 （2）检查、更换并认真调整对中导卫。 （3）控制来料尺寸。 （4）消除张力。 （5）维护人员进行检查，维修或更换设备。 2、预精轧自动停车 故障原因： （1）润滑系统故障。 （2）电机跳闸。 处理措施： （1）检查润滑系统。 （2）电气检查。 三、精轧区事故原因分析及对策 1、精轧后堆钢箱内堆钢 故障原因： （1）精轧后导槽内留有异物；导槽磨损严重；精轧末架进口导卫问题。 （2）精轧机组与双模块机组速度不匹配。 （3）精轧机水箱调整过大，造成水阻力大或水箱内有残留水。
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［1］。裂纹长度和深度不同，在线材的长度方向上都能发现。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。线材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上有未消除的裂纹（无论纵向或横向）、皮下气泡及非金属夹杂物，它们都会在线材表面造成裂纹。连铸坯 上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状发纹。针孔是连铸坯的主要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应特别予以注意。高碳钢线材轧制后冷却速度过快，也能造成成品裂纹，还会出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象，裂纹中一般无氧化铁皮。另外坯料清理不好也会产生此类问题。轧制过程中形成裂纹的原因主要有：1）轧槽不合适，主要是尖角和尺寸有问题，表面太粗糙或损坏。2）粗轧前几道导卫的划伤。3）粗大的氧化铁皮轧进轧件，通常在粗轧前几道产生。4）导卫尺寸太大。若产生裂纹，应从以下方面检查，排除故障：1）高压水除鳞是否正常，轧机轧辊的冷却水路是否堵塞或偏离轧槽。2）导卫是否偏离轧制线，有否氧化铁皮堵塞在某个导卫中。3）轧槽是否过度磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。4）精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。 2.2 折叠 线材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入线材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折叠［1］。通常
折叠较长，但亦有不连续的，在线材的长度方向上都有分布。折叠的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折叠中间常存在氧化铁夹杂。坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生此类折叠缺陷。在轧制中可能产生折叠的原因有：孔型中过充满、欠充满；机架间张力太大；导卫对中不好可出现单侧充满从而造成折叠；轧机调整不当，轧件尺寸不符合工艺要求或导卫磨损严重；坯料加热温度不均匀。若产生折叠，应从以下方面检查，排除故障：检查轧辊冷却，粗轧机中氧化铁皮堆积过多可能产生间断折叠；是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满；导卫故障，检查滑动导卫内部是否有异物堆积或磨损超标，滚动导卫中导辊是否正常；轧件尺寸是否符合工艺要求，是否过充满或欠充满；检查张力情况；检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。 2.3 耳子 线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的［1］。坏料中如存在缩孔、偏析和高速线材表面缺陷的产生原因及排除方法夹杂等缺陷，会在轧制时导致轧件过充满。轧制中可能产生耳子的原因有：轧件尺寸不符合工艺要求或辊缝调节不当；张力过大，导致线材头尾出现耳子；成品轧机上导卫对中不好或调整不当；坯料温度不均匀，高温段成品尺寸合适，而低温段则出现耳子；轧件抖动会产生断续耳子，一段在线材的一侧，另一段在线材的另一侧。若线材出耳子，应从以下方面检查：精轧机组入口轧件尺寸必须符合工艺要求；工作辊径搭配、辊缝设定符合工艺要求；检查轧机中的张力条件，如
一、产品质量缺陷 线材和钢筋表面常见的缺陷 4.1 原料类缺陷 4.1.1 缩孔---钢材内部有残余缩孔和由此而产生的缺陷。原因：⑴、 浇注时发生的缩孔。⑵、有氧化物和炉渣存在。 4.1.2 分层---盘条纵向分成两层或更多层的缺陷。原因：⑴、当浇 注钢锭时，上部形成起泡或大量的非金属杂物聚集，轧坯时 不能焊合。⑵、化学成分严重偏析。 4.1.3 夹渣---盘条表面所见夹杂得内部存在耐火材料夹杂。原因： ⑴、浇铸时耐火材料附在钢锭表面及炉渣等卷入钢水中造 成。⑵、钢坯风热过程中，炉顶耐火材料或其它异物被轧在 盘条表面。 4.2、加热类缺 4.2.1 纵裂纹---顺着轧制方向出现的比较深的连续的线状缺陷。原 因：⑴、钢坯加热时，表面形成微小气孔、气泡、热应变时 效等引起。 4.2.2 鳞状龟裂（过烧）---表面上有比较细的裂纹或成鱼鳞状片状 龟裂。原因：⑴、钢坯过烧。⑵、成分不好，脱氧不良。 4.3、轧制类缺陷 4.3.1 耳子---盘条表面沿轧制方向的连续条状凸起。原因：⑴、轧 制在孔型内过充满造成的。⑵、进口导轮烧死或开口度过大、 夹持不稳形成倒钢。⑶、进口装置偏移轧制中心线。 4.3.2 折叠---盘条表面沿轧制方向平直或弯曲的曲线，在横截面呈 小角度交角状的缺陷。原因:⑴、由前道次的耳子造成。⑵ 方坯上的缺陷处理不当留下的深沟，轧制时也可能形成折 叠。 4.3.3 划伤---孔型和导卫装置等安装不良及成品通过有缺陷的设备 而引起的划伤。原因：⑴、因导卫装置、输送装置等引起的缺 陷。⑵盘条通过如水箱、夹送辊、吐丝机、散卷输送机、集卷 器和打捆机等时造成的。 4.3.4 凸块---沿轧制方向形成周期性的凸起。原因：轧槽爆槽。
一、线材产品的质量要求 1. 尺寸精度 线材尺寸精度要求包括两个方面内容，即断面尺寸的公差要求和线材沿长度方向上的一致性。国家标准（GB/T14981）有详细的规定。 2. 表面质量 表面质量包括三个方面，即线材的表面状况、脱碳层深度以及氧化铁皮数量和结构形状。 一般线材表面不应有结疤、折叠、裂纹、划痕等缺陷，在生产中应使表面缺陷减至最少，在加热和轧制过程中都要防止表面缺陷的产生。 3、内部组织与性能 线材的组织与性能主要指的是线材的金相组织、晶粒大小、各种力学性能指标，即抗拉强度、屈服强度、断面收缩率和延伸率等，以及这种性能在线材全长上的均匀性。 1、盘卷外观好 盘卷外观必须整齐、包装结实。 二、线材产品主要技术标准 1、GB/T14981 热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差 本标准规定了热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差。 本标准适用于直径5.5～30 mm 各类钢的圆盘条。 本标准尺寸偏差包括允许偏差和不圆度两方面，各分成A、B、C三级精度。如Φ6.5盘条，其允许偏差分：A级：±0.40 ,B级：±0.30 ,C级：±0.15 ；不圆度分为：A级≤0.50 ,B 级≤0.40 ,C级≤0.24。判定中只有当允许偏差与不圆度均符合相应级别时，才能进行判定。 盘条精度级别应在合同中注明，未注明者按A级精度执行。 检验部位距盘卷端部最小距离应符合本标准规定，对于规格大于6.5～12.5 mm 的产品，?检验部位距盘卷端部最小距离为：4 m 。 2、GB/T2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 ⑴、复验规则任何检验如有某一项试验结果不符合标准要求，则从同一批中再任取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验（白点除外）。复验结果（包括该项试验所要求的任一指标）即使有一个指标不合格，则整批不得交货。
铜及铜合金管棒型线材产品缺陷 1 范围 本标准规定了铜及铜合金管棒型线材中常见缺陷的定义及特征，分析了产生的主要原因，并给出部分典型图片。 本标准适用于铜及铜合金管棒型线材缺陷的分析与判定。 2 缺陷定义、特征、产生原因、典型图片。 2．1过热与过烧 2．1．1定义及特征 金属在加热或加工过程中，由于温度高、时间长，导致组织及晶粒粗大现象称为过热；严重过热，晶间局部低熔点组元熔化或晶界弱化现象称为过烧。 过热后管棒材表面出现麻点、桔皮、晶粒粗大、塑性下降；过烧管棒材表面粗糙，挤制后出现晶界裂纹，头部开花、张口裂或裂成碎块。开裂部位能看到粗大枝晶和熔化的痕迹，显微组织中出现晶界加粗，熔化空洞或共晶球，熔化的液相网等。 2．1．2产生原因 ①加热温度高、时间长或者局部长时间处于高温源处 ②热挤终了温度过高或者在高温区停留时间长。 ③合金中存在低熔点组元或低熔点夹杂较多。 2．2裂纹或开裂 2．2．1定义及特征 管棒型线材经加工或退火后出现连续和断续的不规则的裂缝，轻微的称为裂纹，严重的称为开裂。 开裂部位往往氧化有夹杂，形态各异，种类繁多。常见的有：头部开裂、周期性横向开裂、纵向开裂、45°方向开裂、断裂以及热处理不当、氢气病等导致脆裂。 2．2．2产生原因 ①铸锭中存在裂纹、夹杂、缩孔、缩松及其它有害杂质，结晶组织、化学成份严重不均匀。 ②铸锭中存在较大应力或加工工艺不当产生较大应力。 ③加热温度过高、时间长导致过烧或加热温度低、时间过短、温度不均匀，材料塑性不良。 ④挤压速度过快，加工率过大。 ⑤热处理工艺不当，加工或热处理处于材料的脆性温度区。 2．2．3典型图片（图1－图13）
高速线材表面质量缺陷的产生原因及解决方法 摘要:对高速线材常见表面质量缺陷裂纹、折叠、耳子、划痕等进行了原因分析，并提出了相应排除方法。 关键词:高速线材、表面质量缺陷、原因分析、排除方法。 概述：在高速线材的生产中，成品的表面缺陷是影响产品质量的一个重要因素，其大致有以下几种:裂纹、折叠、耳子、划痕、碳化钨辊环的破裂和掉肉、麻面、结疤(翘皮或鳞皮)。 2原因分析及排除方法 2.1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。裂纹长度和深度不同，在线材的长度方向上都能发现。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。 2.1.1线材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上未消除的裂纹(无论纵向或横向)、皮下气泡及非金属夹杂物都会在线材表面造成裂纹。连铸坯上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状发纹。针孔是连铸坯的重要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应特别予以注意。高碳钢线材轧制后冷却速度过快，也可能造成成品裂纹，后者还能出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象伴生，裂纹中一般无氧化铁皮。另外坯料清理不好也会产生此类问题。轧制过程中形成裂纹的原因主要有以下几点: (1)轧槽不合适，主要是尖角和轧槽尺寸有问题。 (2)轧槽表面太粗糙或损坏。 (3)粗轧前几道导卫的划伤。 (4)粗大的氧化铁皮轧进轧件表面及内部，而且这通常在粗轧前几道产生。 (5)导卫使用不当主要是尺寸太大。 2.1.2若产生裂纹，应从以下几方面进行检查，排除故障: (1)高压水除鳞是否正常工作，是否某架轧机轧辊的冷却水路被堵塞或
偏离轧槽。 (2)导卫是否偏离轧制线，有无氧化铁皮堵塞在某个导卫中。 (3)轧槽是否过度磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。 (4)精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。 2.2折叠 线材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入线材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折叠，通常折叠较长，但亦有间断的不连续的，并在线材的长度方向上都有分布，折处的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折叠中间常存在氧化铁夹杂。 2.2.1坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生类似折叠的缺陷。 轧制中可能产生折叠的原因有: (1)孔型中过充满是折叠产生的主要原因。 (2)机架间张力太大也是产生折叠的原因之一。 (3)导卫对中不好可出现单侧充满从而造成折叠。 (4)轧机调整不当，轧件尺寸不对或导卫磨损严重也可能产生间断折叠。 (5)坯料加热温度不均匀。 2.2.2若产生折叠，应从以下几方面进行检查，排除故障: (1)检查轧辊冷却，粗轧机中氧化铁皮堆积过多也可能是产生间断折叠的原因。 (2)是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满。 (3)导卫不正常，检查滑动导卫中是否有异物堆积，滚动导卫中导辊是否正常。 (4)通过轧机的轧件尺寸是否正确，是否过充满。 (5)检查张力情况。检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。 2.3耳子 线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的。坏料