安徽冶金科技职业学院ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF METALLURGY AND TECHNOLOGY
毕业论文
钢坯质量对轧钢的影响及分析
学生姓名
系部名称冶金工程系
专业名称冶金技术
班级名称 11冶金技术
指导教师
2013年12月
钢坯质量对轧钢的影响及分析
摘要：在钢铁行业生产系统中，钢的质量与轧钢息息相关的，只有钢坯、铸坯的质量提从而才能轧出合格的产品。并且轧制对钢坯质量的即（钢坯、铸坯、锻坯等）的缺陷会在轧制时产生相应的缺陷。以及钢坯质量、铸坯质量对轧钢生产的影响。
关键词：铸坯、钢坯质量、钢坯
0.绪论：一般轧制工序使用的钢坯有连铸坯、轧坯和锻坯，基本上轧钢生产对这些坯料
都是有一样要求，都从钢种化学成份、外形尺寸、钢坯的表面和内部质量的要求。对钢种与化学成分的要求首先钢坯的牌号和化学成分应符合有关标准规定，对不同的钢种在钢的残余元素含量上有相应的要求，而这些要求是保证线材质量所必须的。尤其我个人认为对轧制而言主要是要化学成份要均匀当然有害元素多，或气体含量多，都会在在轧制中造成无法挽救的后果。对钢坯的外形尺寸要求有：钢坯断面形状及允许偏差，定尺长度，短尺的最短长度及比例，弯曲，扭转等。这些要求是考虑了充分发挥轧机生产能力，保证加热与轧制顺利并考虑供坯的可能性和合理性等综合因素确定的
1.轧钢对钢坯表面质量与内部质量的要求
1.1对钢坯表面质量的要求：
（1）钢坯端面不得有缩孔，尾孔和分层；
（2）钢坯表面应无裂缝，折叠，耳子，结疤，拉裂和夹杂等缺陷；
（3）钢坯表面缺陷必须沿纵向加工清除，清除处应圆滑，无棱角。
1.2对钢坯内部质量的要求：
（1）钢坯低倍组织不得有肉眼可见的缩孔，分层，气泡，裂缝，白点等；
（2）对优质碳素结构钢和弹簧钢，轴承钢，冷镦钢等合金钢种，根据需方要求，可以做高倍检验，检查脱碳层，检查钢种非金属夹杂，检查晶粒度是否达到规定的要求。连铸坯最常见的表面缺陷是针孔及氧化结疤。针孔要求磨去，严重时报废。100*100的高碳钢方坯允许有2mm深的针孔。氧化结疤局部磨光即可清除。连铸坯的内部质量常以偏析、中心疏松和内部裂纹的有无和轻重为判断依据。
2.钢坯的缺陷分类及影响
2.1表面缺陷生成原因及影响
（1）裂纹：冶炼成分，开坯时的加热，轧制都有可能造成钢坯裂缝，多见于轴承钢，弹簧钢等高碳钢初轧坯，连铸坯也可见此类缺陷。在开坯的轧制中裂缝被放大成裂口，轧制到成品会形成折叠和裂纹的缺陷，裂缝直接影响钢材的后续生产。
生成原因：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轧制成线材后造成裂纹缺陷。钢坯上的针孔如不清除，经轧制被延伸、氧化、熔接就会造成成品的线状发纹。合金含量高的高碳钢盘条或合金含量高的钢坯加热工艺不当（预热速度过快，加热温度过高等），
影响：裂纹严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制(锻造)时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止裂纹的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板，把裂纹控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止裂纹产生。
（2）针孔：设备问题居多，坯料表面出现针眼大小的气孔，多见于连铸坯。经过再次轧制后在粗轧就会出现拉裂状表面发现缺陷。
生成原因：常出现在钢坯制坯时或轧制温度的波动。合金含量高的钢坯加热工艺不当（预热速度过快，加热温度过高等）。
影响：针孔严重地破坏钢材表面。轧制(锻造)时必然在钢坯上产生针孔。为了防止针孔的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板，把针孔控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止针孔产生。
（3）修磨凹坑：在高温下，对磨球将比较软的涂层剪切或者挤压，到一定程度又硬化，对磨球越过硬化的区域。
生成原因：在轧制后期轧制温度的波动或轧槽与导卫板安装不正。合金含量高的钢坯加热工艺不当（预热速度过快，加热温度过高等）。
影响：较深的缺陷修磨后高宽比不合，轧后易形成折叠。
（4）修磨棱角：钢坯修磨机造成的缺陷。
生成原因：在轧制后期轧制温度的波动或轧槽与导卫板安装不正。合金含量高的钢坯加热工艺不当（预热速度过快，加热温度过高等）。
影响：轧制后易造成折叠与钢材的最后形状。
（5）脱方：钢坯部分修磨过重导致脱方。
生成原因：卫装置安装或者调整不当，轧辊调整不当或钢料使用不合理，金属在孔型中过盈充满而从辊缝溢出。导板偏斜、磨耗严重，失去扶持作用，轧件在孔型中不稳定而倾斜倒钢。
影响：轧制过程容易发生倒钢而产生折叠。
（6）角不满：钢坯角部没充满，或圆角半径过大，形如缺角。
生成原因：轧辊调整不当或钢料使用不合理，金属在孔型中过盈充满而从辊缝溢出，导板偏斜、磨耗严重，失去扶持作用，轧件在孔型中不稳定而倾斜倒钢，
影响：角不满可出现在一个角或几个角，钢坯的局部或全长。这种钢坯易出现咬边的现象。
（7）剪切缺陷，压扁，剪切后钢坯端部的宽展超过标准要求；切斜，钢坯端部截面与纵向轴线不垂直；长短尺，没有按定尺剪切；毛头，钢坯端部漏切。
生成原因：剪刃间隙调整不当，固定剪刃的底座变形，剪切速度偏差大，剪刃多次修磨后尺寸误差大。
影响：这种钢坯在粗轧机组中容易出现轧制问题，拖拉导卫，堆钢。如果长尺（超过9米）或者短尺（短于5.5米）会给加热炉出钢带来困难。上面的尺寸是针对加热炉说的（8）清理不良。宽深比不合，钢坯清理宽深比小于5：1；漏检，清理前缺陷未检查出来，漏清理。
生成原因：生产指挥不当，在轧制后期清理设备不良。
影响：钢坯在轧制中很容易出现重皮疤的缺陷。
（9）尺寸超差。钢坯断面正确，但尺寸超过规定标准；钢坯断面不正确，呈菱形、梯形、平形四边形、多边形、错面凸起等，超出标准规定。
生成原因：剪刃间隙调整不当，固定剪刃的底座变形，剪切速度偏差大，剪刃多次修磨
后尺寸误差大。
影响：容易形成包边折叠缺陷与成品钢的形状。
2.2内部缺陷生成原因及影响
（1）气囊：沸腾钢坯剪切断面出现类似缩孔的缺陷。
生成原因：钢坯加热温度不均匀，钢坯上未消除的皮下气泡会在轧制成钢材后造成缺陷。
影响：有这种缺陷的钢坯表面容易发生鼓包、撕裂、剪切宽展面大等现象，轧制中容易出现重皮疤，小裂口等问题。
（2）内裂：钢坯内部的裂纹。
生成原因：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轧制成钢材造成内裂缺陷。
影响：有这种缺陷的钢坯在轧制中容易出现“爆肚”的现象，易造成堆钢。
（3）尾孔：钢坯的鱼尾没切净称尾孔，又称机械缩孔。
生成原因：常出现在钢坯制坯时或轧制温度的波动。合金含量高的钢坯加热工艺不当（预热速度过快，加热温度过高等）。
影响：轧制过程中钢坯的端部很容易劈开造成无法通过导卫堆钢。
（4）夹杂：在冶炼过程中混入非金属夹杂物，它破坏了金属基体的连续性。常见于不锈钢连铸坯。夹杂物和基体的塑性不同经过初轧大压下的轧制很容易暴露出来，粗轧处可见明显的三角状裂纹，成品表面可见夹杂。但由于夹杂物离多表面多有，一定距离所以检查难度较大
生成原因：钢板有裂纹部位的氧含量较高。轧机在轧制过程中，出现辊面氧化膜剥落被碾入带钢或表面板坯化学成分的影响。
影响：条状夹杂物破坏了带钢金属的连续性，直接的影响到热轧板材的拉伸性能。（5）内部气孔：多见于连铸坯，坯料表面没有看到。
生成原因：钢坯加热温度不均匀，钢坯上未消除的皮下气泡会在轧制成钢材后造成缺陷
影响：经过再次轧制后，离表面较近的，会出现拉裂，较深的，可能能轧制成成品，但在随后的拉拔，冲压中会继续开裂。
2.3钢坯化学成份对轧制产生影响
（1)钢的化学成分是决定钢材质量的重要因素之一，尤其对钢材的性能影响较大，同时影响加工工艺过程。为了保证钢材质量均匀，性能一致，因此对既定的钢种、钢号要求其成分在一定范围内波动。
(2)1Cr17，铁素体不锈钢，生产中中宽展变形大，而且成份要求C小于0.12％，SI小于0.75％，Cr是1~18％，由于冶炼是电炉，用废钢铁为原料，实际冶炼中，C的含量有的小到0.03％，有的是0.12％，波动很大。Cr是16~18％。这样轧制是如果先后的生产不同炉回的同样钢种，由于变形抗力改变，延伸、宽展改变，造成在高速轧机中秒流量前后出现偏差。会出现堆钢轧废，要是勉强不堆钢，也会出现划伤折叠的问题。
(3)对碳的影响是，对低碳钢盘条，碳的质量分数每增加0.1%，则强度极限提高78.4MPA，而伸长率降低4%。因此，要求碳的质量分数波动范围尽可能的小，不仅要求同一浇铸批号的碳的质量分数波动小。
3.铸坯质量问题
3.1 铸坯的纯净度(夹杂物数铸坯质量问题量、形态、分布等)
（1）铸坯的纯净度主要取决于钢水进入结晶器之前的处理过程，即在浇注前把钢水搞“干净”些；同时浇铸时要控制工艺，不让夹杂物随钢水下行。
（2）铸坯纯净度的控制是从熔炼开始(电炉、转炉)到炉外精炼、中间包冶金、保护浇注以及电磁搅拌工艺的全过程控制。
影响：影响现在工艺下钢水及铸坯的纯净度的主要因素，提高铸坯的纯净度可提高轧制出的钢材质量.与钢材种类及品质。经过再次轧制后，离表面较近的，会出现拉裂，较深的，可能能轧制成成品，但在随后的拉拔，冲压中会继续开裂。
3.2铸坯的表面缺陷(裂纹、夹渣、气孔等)
铸坯的表面缺陷主要取决于钢水在结晶器内的凝固过程，它与结晶器内坯壳的形成过程、结晶器液面波动、浸入式水口设计、保护渣性能等因素有关。必须控制影响表面质量的各参数在目标值以内，从而生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。
影响：对轧钢生产带来很多生产事故，导致轧钢生产综合效益降低。铸坯的表面缺陷严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制(锻造)时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止铸坯的表面缺陷的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板，铸坯的表面缺陷控制尽量在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止裂纹，夹渣、气孔的产生。条状夹杂物破坏了带钢金属的连续性，直接的影响到热轧板材的拉伸性能。对作业率、成材率、合格率的提高、成品性能的稳定、成本消耗、员工的劳动强度等带来的一系列的影响。3.3铸坯内部缺陷(裂纹、偏析、夹杂、疏松和缩孔等)
铸坯的内部缺陷包括内部裂纹、疏松与缩孔，主要取决于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统。合理的二次冷却水分布，支承辊的对中，防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前提，铸坯内部元素偏析，是与全过程有关的。
生成原因；钢板有裂纹部位的氧含量较高。
影响：铸坯内部缺陷严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制(锻造)时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止铸坯内部缺陷的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂(发热剂)和绝热板，把铸坯内部缺陷控制尽量在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止裂纹，夹杂，缩孔的产生。条状夹杂物破坏了带钢金属的连续性，直接的影响到热轧板材的拉伸性能。3.4铸坯内部元素偏析
铸坯内部元素偏析，是与全过程有关的。因此为了获得良好的铸坯质量，可以根据钢种和产品的不同要求，在连铸的不同阶段，如钢包、中间包、结晶器和二冷区采用不同的工艺技术(包括电磁搅拌)，对铸坯质量进行有效的控制。
影响：容易产生柱状晶的“搭桥”现象，从而导致中心疏松和中心偏析的生成，破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止裂纹，夹杂，缩孔的产生。降低钢材的延伸率，严重影响到钢板的质量。
3.5中心偏析
连铸坯生产过程中，中心区域是最后凝固的地带，钢液凝固过程中选份结晶所导致的低熔点元素向中心偏聚，加上生产过程中化学成份的控制不稳定，碳和合金元素偏析、各种缺陷都聚集在中心，使得中心区域存在偏析的同时，柱状晶发达、组织疏松、夹杂物聚集，严重时可导板坯中心线开裂。这些缺陷经低倍酸蚀后在中心部位呈现出一条明显连续的或断续的黑线，即中心偏析带。而后续的轧钢工艺也无法彻底改善这种缺陷，它在轧制过程中导致热轧分层，分层的缺陷直接在拉伸断口中呈现。
影响：钢材成品的检验合格率，造成断口开裂，严重地破坏钢材的连续性，是钢材不
允许存在的缺陷，严重影响试样的延伸率，一般会降低25%左右，而对强度的影响不明显。
4.结语
由于轧制生产效率高、产量大、品种多的特点，轧制成为钢材生产中最广泛使用的主要成形方法，因此钢坯质量对轧钢有着重要的影响。不管是钢坯还是铸坯若存在某一个问题，那么就会对轧钢产生影响。问题越严重对结果的影响也越严重。控制好钢坯质量对轧钢非常重要，通过改变钢坯的方法可以改善轧钢后钢才的质量。
参考文献
1.《钢铁冶金概论》出版社：冶金工业出版社出版年：2001年
2.《炼钢学》作者：张承武出版社：冶金工业出版社出版年：1996
带钢轧制常见缺陷原因分析 结疤(M01) 图7-1-1 图7-1-2 1.缺陷特征 附着在钢带表面，形状不规则翘起的金属薄片称结疤。呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。结疤分为两种，一种是与钢的本体相连结，并折合到板面上不易脱落；另一种是与钢的本体没有连结，但粘合到板面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。 2.产生原因及危害 产生原因： ①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净，轧后残留在钢带表面上；②板坯表面留有火焰清理后的残渣，经轧制压入钢带表面。 危害： 导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。 3.预防及消除方法 加强板坯质量验收，发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。 4.检查判断 用肉眼检查； 不允许存在结疤缺陷，对局部结疤缺陷，允许修磨或切除带有结疤部分带钢的方法消除，如结疤已脱落，则比照压痕缺陷处理。 7.2气泡(M02)
图7-2-1闭合气泡 图7-2-2开口气泡 图7-2-3开口气泡 1.缺陷特征 钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。其外缘较光滑，气泡轧破后，钢带表面出现破裂或起皮。某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。 2.产生原因及危害 产生原因： ①因脱氧不良、吹氩不当等导致板坯内部聚集过多气体； ②板坯在炉时间长，皮下气泡暴露或聚集长大。 危害： 可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。 3.预防及消除方法 ①加强板坯质量验收，不使用气泡缺陷暴露的板坯； ②严格按规程加热板坯，避免板坯在炉时间过长。 4.检查判断 用肉眼检查； 不允许存在气泡缺陷。 7.3表面夹杂(M03) 图7-3-1
轧钢生产工艺流程介绍 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。 过烧钢在轧制时会产生严重的破裂。因此过烧是比过热更为严重的一种加热缺陷。过烧钢除重新冶炼外无法挽救。 避免过烧的办法：合理控制加热温度和炉内氧化气氛，严格执行正确的加热制度和待轧制度，避免温度过高。 { c、温度不均 钢坯加热速度过快或轧制机时产量大于加热能力时易产生这种现象。温度不均的钢坯，轧制时轧件尺寸精度难以稳定控制，且易造成轧制事故或设备事故。 避免方法：合理控制炉温和加热速度；做好轧制与加热的联系衔接。 d、氧化烧损 钢坯在室温状态就产生氧化，只是氧化速度较慢而已，随着加热温度的升高氧化速度加快，当钢坯加热到1100—1200℃时，在炉气的作用下进行强烈的氧化而生成氧化铁皮。氧化铁皮的产生，增加了加热烧损，造成成材率指标下降。 减少氧化烧损的措施：合理加热制度并正确操作，控制好炉内气氛。 e、脱碳
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法 一、钢锭的缺陷 钢锭有下列主要的缺陷： （1）缩孔和疏松 钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。 （2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。 （3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。 （4）气体 钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆” ，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点” ，使锻件报废。 （5）穿晶 当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面” ，锻造时易于沿这些面破裂。在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。 （6）裂纹 由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。 （7）溅疤 当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。 二、轧制或锻制的钢材中的缺陷 轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷： （1）裂纹和发裂 裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。由于轧制或锻造的工艺规范不当，在钢材内引起很大的内应力，也会造成裂纹。断面大、合金元素多的钢材容易产生裂纹。 发裂是深度为0.50～1.50mm 的发状裂纹，它是轧制或锻造时由于钢锭皮下气泡沿变形方向被拉长或夹杂物沿变形方向伸长而形成。发裂一般需经酸洗后才能发现。 （2）伤痕和折叠 伤痕是钢材表面上深约0.2～0.30mm 的擦伤、划伤细痕。折叠一般由于轧制或锻造工艺不当造成。 （3）非金属夹杂和疏松
《建筑工程质量缺陷事故分析及处理》习题集一、填空题 1.建筑工程质量四要素是指:（技术）、（管理）、（素质）、（社会环境）。 2.二级重大事故是指死亡(10-29)人，直接经济损失(100万元)以上,不满(300万元)者。 3.属于受力因素和施工因素的，多以（物理）性缺陷为主。 4.混凝土的微裂中沿骨料和水泥石界面的微裂缝，呈月牙形，两端尖细中间宽粗，称（粘结）裂缝。 5.凝土中最小水泥用量为（300kg/m3） 6.钢材的腐蚀分为（大气腐蚀）、（介质腐蚀）、（应力腐蚀）。 7.一级重大事故是指死亡（30）人以上，直接经济损失（300万元）以上者。 8.属于材料因素和环境因素的，多以（化学）性缺陷为主。 9.当梁的截面尺寸很大时，施工缝可留在梁底（与柱交接）处。 10.钢结构的失稳主要发生在（轴压）、（压弯）、和（受弯）构件。 11.一般抹灰层有三层，分别是指（底层）、（中层）、和（面层）。 12.砖砌体中长度小于（25mm）的错缝为通缝，连续（4）皮通缝为不合格。 13.浇筑大体积混凝土的浇筑方案有（全面分层）、（分段分层）和）（斜面分层）。 14.混凝土的初期收缩是由于（水分蒸发）而产生的。
15.拼装后模板间的接缝宽度不大于（2.5mm） 16.基础的沉降由（瞬时）沉降，（固结）沉降和（次固）沉降组成。 17.屋面开裂常见裂缝有（结构）裂缝，（防水层温度）裂缝和（防水层施工）裂缝。 18.抹灰设置垂直度，平整度与厚度的标志为（标筋）。 19.工程地质勘察可分为（初步）勘察和（详细）勘察。 20.大体积混凝土浇筑优先选择（粉煤灰）水泥。 21.钢材的质量取决于（冶炼浇铸）和（轧制）过程式中的质量控制。 22.三级重大事故是死亡（3-9）人，重伤（20）人以上，直接经济损失（30万元）以上，不满（100万元）者。 23.混凝土中最大水灰比不小于（0.6） 24.常见建筑工程中的土体滑动有（深基基础槽的变位滑动）和（滑坡）。 二、名词解释 1.钢材的冷脆：指钢材随温度降低，其逆性和韧性逐渐降低（即钢材逐渐变脆）现象。 2.流砂：土粒失去自重，处于悬浮状态，土的抗剪强度等于零，土粒能随着渗流水的一起流动的现象。 3.泛霜：当焙烧石900℃时，生成氧气钙Ca0和氧气镁Mg0，遇水易消解成风霜状散在砖块表面。 4.潜水：指在地表以下第一个连续分布的稳定隔水层以上具有自由水的重力水，由雨水的河水补充给，水位有季节变化。 5.混凝土的冬季施工：凡根据当地多年气温资料室外日平均气温连续5d 稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施进行混凝土施工。
人生不能留遗憾 钢材常见缺陷及原因 一、圆钢 1 划伤 特征：一般呈直线型沟痕，可见沟底，长度由肉眼刚刚可见到几毫米不等，长度自几毫米至几米不等，可断续分布，也可能通长分布。 原因：导卫表面不光滑，有毛刺或磨损严重；滚动导轮不转或磨损严重；翻钢板表面不光滑刮伤；在运输过程中辊道盖板等刮伤。 2 折叠 特征：沿轧制方向呈直线状分布，外形似裂纹，边缘有时呈锯齿状，连续或断续分布，深浅不一，内有氧化铁皮，在横断面上看，一般呈折角。 原因：前某一道次出耳子；前某道次产生划伤、轴错、轧槽损坏或磨损严重、飞边等；原料表面有尖锐棱角或裂纹。 3 结疤 特征：一般呈舌形或指甲形，宽而厚的一端和基体相连；有时其外形呈一封闭的曲线，嵌在钢材表面上。 原因：前一孔型轧槽损坏破损或磨损严重；外界金属落在轧件上被带入孔型，压入钢材表面；前一道次轧件表面有深度较大的凹坑。 4 耳子 特征：出现于成品的两旁辊缝处，呈平行于轴线的突起条状。有两侧耳子、单侧耳子、全长出耳、局部出耳和周期出耳等。 原因：孔型设计不良，宽展估计过小；成品前料型高度较大；成品孔辊缝小；终轧温度低，宽展增加；成品导板安装不正、尺寸大或磨损严重；
横梁或导板盒松动；轧槽更换错误或轧机轴承损坏。 5 弯曲 特征：有头部弯曲、局部弯曲、全长弯曲等。 原因：出口导卫安装过高或过低；温度不均；上下辊径差过大；冷床不平，成品在冷床上排列不齐，移动速度不一致，翻钢设备不良；冷却水分布不均匀，成品冷却不均；精整操作不良。 6 翘皮 特征：呈鱼鳞状或分层翘起的薄皮，大部分是生根的，也有不生根的。 原因：导卫装置加工或安装不良，围盘有尖锐棱角，刮伤了轧件表面，再轧后，引起翘皮；输送辊道表面粗糙，刮起伤了轧件表面，再轧后造成翘皮；轧件带有薄耳子；轧槽磨损严重，轧件在孔型内打滑；连铸坯内部有较大的皮下气泡，轧后破裂形成翘皮。 7 表面夹杂 特征：一般呈点状、条状或块状分布，其颜色有暗红、暗黄、灰白等，机械地粘结在成品表面上，不易剥落，且有一定的深度。 原因：连铸坯表面带有非金属夹杂物；在加热过程中，炉内耐火砖、煤灰、煤渣等杂物粘附在原材料表面上，轧制时未能剥落；在轧制过程中，非金属夹杂物被带入孔型，被压入金属表面。 8 裂纹 特征：裂纹在钢材表面上，一般呈直线状，有的呈Y形，其方向多与轧制向一致，但也有横向或其他方向的。 原因：加热不均，轧制时各部分延伸不一致；轧制时，钢温过低，塑性变差；高碳钢和合金钢材冷却不当；连铸坯表面有裂缝未清除；连铸坯
轧钢基础知识 最小阻力定律内容 1、物体在变形过程中，其质点有向各个方向移动的可能时，则物体内的各质点将沿着阻力最小的方向移动。 2、金属塑性变形时，若接触摩擦较大，其质点近似沿最法线方向流动，也叫最短法线定律。 3、金属塑性变形时，各部分质点均向耗功最小的方向流动，也叫最小功原理。 辊径对轧制带钢长度的影响 在压下量相同的条件下，对于不同辊径的轧制，其变形区接触弧长度是不相同的，小辊径的接触弧较大辊径小，因此，在延伸方向上产生的摩擦阻力较小，根据最小阻力定律可知，金属质点向延伸方向流动的多，向宽度方向流动的少，故用小辊径轧出的轧件长度较长，而宽度较小。 为什么在轧制生产中，延伸总是大于宽展？ 首先，在轧制时，变形区长度一般总是小于轧件的宽度，根据最小阻力定律得，金属质点沿纵向流动的比沿横向流动的多，使延伸量大于宽展量； 其次，由于轧辊为圆柱体，沿轧制方向是圆弧的，而横向为直线型的平面，必然产生有利于延伸变形的水平分力，它使纵向摩擦阻力减少，即增大延伸，所以，即使变形区长度与轧件宽度相等时，延伸与宽展的量也并不相等，延伸总是大于宽展。 弹—塑性变形共存定律内容 物体在产生塑性变形之前必须先产生弹性变形，在塑性变形阶段也伴随着弹性变形的产生，总变形量为弹性变形和塑性变形之和。 由此：要求轧件具有最大程度的塑性变形，而轧辊则不允许有任何塑性变形。要求选择弹性极限高，弹性模数大的轧辊,选择变形抗力小，塑性好的轧件。 由于弹塑性共存，轧件的轧后高度总比预先设计的尺寸要大，轧件轧制后的真正高度h 应等于轧制前事先调整好的辊缝高度h0，轧制时轧辊的弹性变形?hn ，（轧机所有部件的弹性变形在辊缝上所增加的数值）和轧制后轧件的弹性变形?hM之和，即：即h= h0+?hn+?hM 轧件咬入条件： 1、摩擦角大于咬入角时才能自然咬入 2、咬入力和咬入阻力处于平衡状态 3、摩擦角小于咬入角，不能自然咬入 当轧件被轧辊咬入后开始逐渐填充辊缝，在此过程中，轧件前端与轧辊轴心连线间的夹角不断减小，表示轧辊对轧件的阻力与摩擦力的合力逐渐向轧制方向倾斜，有利于咬入。当轧件完全充满辊缝时，合力作用点的位置也固定下来，开始稳定轧制阶段。 由此：凡是能增大摩擦角、减小咬入角的措施都能帮助咬入，有以下几个措施可以改善咬入。 1)增加轧辊直径D 2)减小压下量
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 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）
金属的低倍组织缺陷分析 一、原理概述 金属的低倍组织缺陷检验也称为宏观检验。它是用肉眼或不大于十倍的放大镜检查金属表面、断口或宏观组织及其缺陷的方法。宏观检验在金属铸锭、铸造、锻打、焊接、轧制、热处理等工序中，是一种重要的常用检验方法。这种检验方法操作简便、迅速，能反映金属宏观区域内组织和缺陷的形态和分布特点情况。使人们能正确和全面的判断金属材料的质量，以便指导科学生产、合理使用材料。还能为进一步进行光学金相和电子金相分析作好基础工作。 宏观检验包括低倍组织及缺陷检验(包括酸蚀、硫印、塔形车削以及无损控伤等方法)和断口分析等。 1．较典型的宏观缺陷 较典型的宏观缺陷有偏析、疏松、缩孔、气泡、裂纹、低倍夹杂、粗晶环等。 (1) 偏析 合金化学成分不均匀的现象叫做偏析。根据偏析的范围大小和位置的特点，一般可以分为三种。即晶内偏析和晶间偏析、区域偏析、比重偏析。 晶内偏析和晶间偏析如固溶体合金浇注后冷凝过程中，由于固相与液相的成分在不断的变化，因此，即使在同一个晶体内，先凝固的部分和后凝固的部分其化学成分是不相同的。这种晶内化学成分不均匀的现象叫晶内偏析。这种偏析常以树枝组织的形式出现，故又称为枝间偏析。这种偏析一般通过均匀退火可以将其消除。基于同样的原因，在固溶体合金中先后凝固的晶体间成分也不相同，这种晶体间化学成分不均匀现象叫做晶间偏析。 区域偏析在铸锭结晶过程中，由于外层的柱状晶的成长把低熔点组元、气体及某些偏析元素推向未冷却凝固的中心液相区，在固、液相之间形成与锭型外形相似形状的偏析区。这种形态的偏析多产生在钢锭结晶过程，由于钢锭模横断面多为方形，所以一般偏析区也是方框形，故常称为方框偏析。在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和空隙组成的方形框带。 这种偏析是一种下偏析，即铸锭的外层是富集高熔点组元，而铸锭心部则富集了低熔点的组元和杂质。与正偏析相反的是反偏析。 反偏析恰与正偏析相反。当合金的铸锭发生反偏析时，铸锭表面溶质高于合金的平均成分，中心人溶质低于合金的平均成分；有时铸锭表面富集低熔点组元和杂质，严重时可在铸锭表面形成反偏析瘤。反偏析的形成原因，一般认为，结晶温度范围宽的合金，在凝固过程中形成粗大树枝晶时，枝晶间富溶质的金属液在凝壳的收缩压力、熔液内部释出的气体压力、液柱静压力、大气压力的作用下，沿着枝晶间的毛细管通道向外移动，到达铸锭表层，冷凝后形成反偏析。在有色合金中Cu-Sn和Al-Cu合金是发生反偏析的典型合金。 重力偏析在合金凝固过程中，如果初生的晶体与余下的溶液之间比重差较
1．折叠是钢材表面形成的各种折线，这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是由于轧制厂追求高效率，压下量偏大，产生耳子，下一道轧制时就产生折叠，折叠的产品折弯后就会开裂，钢材的强度大下降。 2．麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于厂家要追求利润，经常出现轧槽轧制超标。 3．结疤原因有两点：1．钢材材质不均匀，杂质多。2。导卫设备简陋，容易粘钢，这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。 4．裂纹，原因是它的坯料气孔多，在冷却的过程中由于受到热应力的作用，产生裂痕，经过轧制后就有裂纹。 5．刮伤，原因是设备简陋，易产生毛刺，刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。 6．伪劣钢材无金属光泽，呈淡红色或类似生铁的颜色，原因有两点二1、它的坯料是土坯。2、轧制的温度不标准，他们的钢温是通过目测的，这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制，钢材的性能自然就无法达标。 7．伪劣钢材的横筋细而低，经常出现充不满的现象，原因是厂家为达到大的负公差，成品前几道的压下量偏大，铁型偏小，孔型充不满。 8．伪劣钢材的横截面呈椭圆形，原因是厂家为了节约材料，成品辊前二道的压下量偏大，这种螺纹钢的强度大大地下降，而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。
9．优质钢材的成分均匀，冷剪机的吨位高，切头端面平滑而整齐，而伪劣材由于材质差，切头端面常常会有掉肉的现象，即凹凸不平，并且无金属光泽。而且由于伪劣材厂家产品切头少，头尾会出现大耳子。 10．伪劣钢材材质含杂质多，钢的密度偏小，而且尺寸超差严重，所以在没有游标卡尺的情况下，可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢20，国家标准中规定最大负公差为5％，定尺9M时它的单根理论重量为120公斤，它的最小的重量应该是：22 X（l－5％）＝20.9公斤，称量出来单根的实际重量比20.9公斤小，则是伪劣钢材，原因是它负公差超过了5％。一般来说整相称量效果会更好，主要考虑到累积误差和概率论这个问题。 11．伪劣钢材的内径尺寸波动较大，原因是；l、钢温不稳定有阴阳面。2、钢的成分不均匀。3、由于设备简陋，地基强度低，轧机的弹跳大。会出现有同一周内内径变化较大，这样的钢筋受力不均匀易产生断裂。 12．优质材的商标和印字都比较规范。 13．三钢材直径16以上的大螺纹，两商标之间的间距都在IM以上。 14．伪劣钢材螺纹钢的纵筋经常呈波浪形。 15．伪劣钢材厂家由于没有行车，所以打包比较松散。侧面呈椭圆形。
结疤（重皮） 图1 图2 1.缺陷特征 附着在钢带表面，形状不规则翘起的金属薄片称结疤。呈现叶状、羽状、条状、鱼鳞状、舌端状等。结疤分为两种，一种是与钢的本体相连结，并折合到板面上不易脱落；另一种是与钢的本体没有连结，但粘合到板面上，易于脱落，脱落后形成较光滑的凹坑。 2.产生原因及危害 产生原因： ①板坯表面原有的结疤、重皮等缺陷未清理干净，轧后残留在钢带表面上；
②板坯表面留有火焰清理后的残渣，经轧制压入钢带表面。 危害：导致后序加工使用过程中出现金属剥离或产生孔洞。 3.预防及消除方法 加强板坯质量验收，发现板坯表面存在结疤和火焰清理后残渣应清理干净。气泡 图1 开口气泡 图2 开口气泡 1.缺陷特征
钢带表面无规律分布的圆形或椭圆形凸包缺陷称气泡。其外缘较光滑，气泡轧破后，钢带表面出现破裂或起皮。某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。 2.产生原因及危害 产生原因： ①因脱氧不良、吹氮不当等导致板坯内部聚集过多气体； ②板坯在炉时间长，皮下气泡暴露或聚集长大。 危害：可能导致后序加工使用过程中产生分层或焊接不良。 3.预防及消除方法 ①加强板坯质量验收，不使用气泡缺陷暴露的板坯； ②严格按规程加热板坯，避免板坯在炉时间过长。
压入氧化铁皮 图1 一次（炉生）氧化铁皮（压入） 图2 二次氧化铁皮（轧制过程产生）
图3 二次氧化铁皮(轧辊氧化膜脱落) 1.缺陷特征 热轧过程中氧化铁皮压入钢带表面形成的一种表面缺陷称压入氧化铁皮。按其产生原因不同可分为炉生（一次）氧化铁皮、轧制过程中产生的（二次）氧化铁皮或轧辊氧化膜脱落压入带钢表面形成的（二次）氧化铁皮。 2.产生原因及危害 产生原因： ①钢坯表面存在严重纵裂纹； ②钢坯加热工艺或加热操作不当，导致炉生铁皮难以除尽； ③高压除鳞水压力低、喷嘴堵塞等导致轧制过程中产生的氧化铁皮压入带钢表面； ④轧制节奏过快、轧辊冷却不良等导致轧辊表面氧化膜脱落压入带钢表面。 危害：影响钢带表面质量和涂装效果。 3.预防及消除方法 ①加强钢坯质量验收，表面存在严重纵裂纹的板坯应清理合格后使用； ②合理制订钢坯加热工艺，按规程要求加热板坯； ③定期检查高压除鳞水系统设备，保证除鳞水压力，避免喷嘴堵塞；
带钢缺陷分析 一、压痕 特征:带钢表面呈周期性凹状印痕 原因:1、在轧机空转时预压力过小,造成工作辊与中间辊点接触而使中间辊周长方向磨损,受损中间辊反过来造成新更换工作辊表面压印而造成带钢表面压痕 2、中间辊掉肉造成工作辊表面压印,即在带钢表面产生压痕 措施:1、轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨(用砂石),严重压痕应更换工作辊 2、轧机空转时给一定轧制压力或采用弯辊,以避免局部损伤轧辊,发现中间辊、支撑辊局部损伤,减轻轧辊表面压痕深度,勤换工作辊,必要时及时更换中间辊或支撑辊 二、压印 特征:带钢表面呈周期性凸状印痕 原因:工作辊表面产生裂纹或掉皮 措施:1、更换新工作辊之前,严格检查轧辊表面质量,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,更换新辊后,要进行一定预热,同时,开轧头几卷钢要严格控制升速制度
三、划伤 特征:带钢沿轧制方向的直线凹状缺陷 原因:1、各种导辊与带钢速度不一样 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应保持一定间隔 3、及时检查、清除生产线设备中的异物 4、发现带钢表面有划伤,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:带钢边部局部开裂或呈锯齿形裂口 原因:1、酸洗剪切边部状况不好,造成轧后带钢裂边 2、热轧板本身边部裂口或龟裂 3、吊运中夹钳碰撞,使带钢边部碰损 措施:1、酸洗切边剪刃间隙,应按剪切的不同厚度规格精确调节 2、热轧原板边部缺陷应在酸洗工序尽量切除(呈月牙形)
钢坯轧制过程温度确定的研究 不同的钢种、不同的板坯规格、采用不同的轧机型式，以不同的轧制速度进行轧制，对于轧制不同厚度的成品而言，要求采用不同的钢坯加热温度和和钢坯的加热时间。本文以成品不同温度时的晶相组织为依据，结合不锈钢轧制时的热应力分析，再参考铁碳相图，制定成品不同厚度的终轧温度，再通过建立轧制过程热模型，反算出板坯的出炉温度，从而对各种形式的加热和轧制提供加热依据。 1、不锈钢加热温度的确定依据 对于金属的压力加工来说，金属轧制前的加热，是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力，加热温度主要根据加工工艺要求，由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。不同的热加工方法，其加热温度也不一样。 金属的塑性和变形抗力主要取决于金属的化学成份、组织状态、温度及其它变形条件。其中，温度影响的总局势是，随温度升高，金属的塑性增加，变形抗力降低，这是因为温度升高，原子热运动加剧，原子间的结合力减弱，所以变形抗力降低，同时可增加新的滑移系，以及热变形过程中伴随回复再结晶软化过程，这些都提高了金属的塑性变形能力。但是，随着温度的升高，金属的塑性并不直线上升的，因为相态和晶粒边界同时也发生了变化，这种变化又对塑性产生影响。 钢的加热温度不能太低，必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度（即终轧温度）。由于奥氏体组织的塑性最好，如果在单相奥氏体区域内加工，这时金属的变形抗力最小，而且加工后的残余应力最小，不会出现裂纹等缺陷。这个区域对于碳素钢来说，就是在铁碳平衡图的AC3以上30-50℃，固相线以下100-150℃的地方，根据终轧温度再考虑钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。钢的终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，根据铁碳相图最好在850℃左右，最好不要超过900℃，也不要低于700℃。 金属的加热温度，一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。确定轧制的加热温度要依据固相线，因为过烧现象和金属的开始熔化温度有关。钢内如果有偏析、非金属夹杂，都会促使熔点降低。因此，加热的最高温度应比固相线低100-150℃。 不锈钢属于一种高合金钢，钢中含有较多的合金元素，合金元素对钢的加热温度也有一定的影响，一是合金元素对奥氏体区域的影响，二是生成碳化物的影响。 对于不锈钢中合金元素如镍、铜、钴、锰等，它们都具有与奥氏体相同的面心立方晶格，都可无限量溶于奥氏体中，使奥氏体区域扩大，钢的终轧温度可相应低一些，同时因为提高了固相线，开轧温度（即最高加热温度）可适当提高一些。对于不锈钢这样的高合金钢，其加热温度不仅要参照相图，还要根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 轧制工艺对加热温度也有一定的要求。轧制道次越多，中间的温度降落越大，加热温度
铸造工艺常见的缺陷及质量控制措施 发表时间：2019-11-14T10:42:50.050Z 来源：《科学与技术》2019年第12期作者：任宏宇 [导读] 铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种质量缺陷。 【摘要】：铸造工艺过程复杂，影响铸件质量的因素很多，往往由于原材料控制不严，工艺方案不合理，生产操作不当，管理制度不完善等原因，会使铸件产生各种质量缺陷。如气孔、砂眼、渣孔、残渣、缩孔、缩松、裂纹、硬度不均匀、球铁件球化不良等。本文主要分析了常见铸造缺陷产生原因并提出质量控制措施。 【关键词】：铸造工艺；常见缺陷；质量控制 引言 随着科技高速发展，对铸件的质量要求越来越高，铸件的检验方法也不同。同时从满足生产和客户的要求出发，铸件质量应包括：外观质量、内在质量、使用质量。而铸件外观质量显得尤为重要。其中以铸造缺陷当用时发现避免，因为铸造缺陷，是导致铸件性能低下，使用寿命短，失效和报废的重要原因。 1、铸造工艺问题的特点 1.1系统性 铸造工艺问题本质上是矛盾的存在。根本原因是问题出现的直接矛盾，该原因的作用又是几个次级原因共同作用的成果，而次级原因是问题出现的间接矛盾，每个次级原因也会受到一个或多个因素的影响。根本原因与次级原因之间或直接矛盾与间接矛盾之间，以及次级原因或直接矛盾与影响因素之间，均以因果关系相连，构成一个呈树枝状的有机全体即体系。 1.2多要素性 很多参考文献对各种铸造缺点及其构成机理进行了研讨，并对各种缺点的影响因素和避免办法予以分类和概括。研讨成果阐明铸造缺陷都由一个根本原因所导致，还受到一些有关因素的影响；这些因素自身又构成次级原因，相同也受到一些其它因素的影响。改动某些因素则可改动次级原因和根本原因的状况，进而影响、操控铸造缺陷的发生。这些因素和影响的相应因素一起，其相互间还存在必定作用，其作用强度关于不一样铸件还不完全相同。因而，这些要素间将存在必定的矛盾，处理铸造技术疑问则有必要消除矛盾或削弱其不良作用。 1.3开放性 铸造缺点尽管呈现于铸件内，但其构成却与周围的环境条件有关。铸造技术中存在多个矛盾，有的是铸件内的矛盾，而有的则是铸件与环境之间的矛盾。铸件自身和环境构成两个小体系，其不只是内部存在作用，并且其间也存在相互作用，其作用形式为能量交换，使铸造技术问题表现出必定的开放性。因而，处理铸造技术问题不只要着眼于铸件自身，还需思考其周围环境条件的影响。 综上所述，铸造技术问题是存在矛盾的复杂技术问题。处理此问题并改善铸造技术则须以减少铸造缺陷为目标，从全体观念入手，使用体系思维及办法，精确知道问题的成因并分析矛盾，然后进行铸造技术进一步优化，方能消除或减少铸造缺陷对铸件的影响，提高铸件质量和成品率。 2、铸造工艺常见的缺陷及质量控制措施 2.1气孔 2.1.1特征描述 在铸件内部和铸件表面上经常看到一些大小不等的光滑孔洞，这些就是气孔，不同的气孔，由于其成因和来源的不同，因此导致了表现形式有各种各样。如常见的侵入性气孔、析出性气孔以及皮下气孔等。 2.1.2出现气孔的原因分析 出现气孔的原因有很多，例如炉料不干或含氧化物、杂质多；浇注工具或炉前添加剂未烘干；型砂含水过多或起模和修型时刷水过多；型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；浇注温度过低或浇注速度太快等。 2.1.3质量控制措施 针对侵入性气孔尽快控制型砂或芯砂中发气物质的含量，减少发气量，而且要降低湿型砂的含水量，造型与修模时不能过多的和水，保证砂芯的干燥；析出性气孔多而分散，一般情况下，对于同批浇注的铸件其表面常常会发现有析出性气孔。铸造炉料要保证洁净干燥，对于含气量较多的炉料严禁使用，同时保证添加剂的干燥；对皮下气孔的预防控制，包括适当提高浇注温度，减少各种添加剂的加入剂量，尽量减少浇注时间；孕育剂的加入量最好控制在（质量分数）0.4%～0.6%，孕育剂含Al量不宜超过1.5%；防止铁液氧化，适当补加接力焦，严格控制进风量；在保证球化的前提下，尽量减少球化剂的加入量；浇注时在铁液表面覆盖冰晶石粉，防止铁液氧化。 2.2砂眼、渣孔 2.2.1特征描述 材料的缺陷处内部或表面往往会充塞着型（芯）砂的小孔，这就是我们所谓的砂眼。如果是缺陷形状呈现出不规则性，且缺陷内部填充着夹杂物，这就称为渣孔。 2.2.2出现砂眼、渣孔的原因分析 型砂的强度过低、或者是砂型和型芯不够结实、合箱时砂型出现了局部破坏、浇注系统不合理，内浇口方向不对，金属液冲坏了砂型；合型时型腔或浇口内散砂未清理干净 2.2.3砂眼、渣孔的质量控制措施 砂眼的防止措施：第一、尽量提高型砂的强度以及砂型的结实度，紧实度，减少砂芯的毛刺，从而防止出现冲砂的现象。第二、合型前将型腔和砂芯表面的浮砂清理干净，并抓紧时间浇注。第三、设计科学有效的浇注程序，严格避免铁液对型壁过大的冲刷力。渣孔的质量控制措施：第一、防止铁液氧化，严格控制球化剂，孕育剂的加入量，球铁采用随流孕育一定要慎重。第二、设计科学有效的浇注程序，在浇注过程中安置滤网片，尽量提高滤网片的档渣能力，浇注过程中不能间断。第三、对二次渣要严格控制铁液的残余含镁量。降低原铁液含硫量，并提高处理温度与浇注温度，适当提高球化剂的稀土含量，降低材料中镁的含量。
钢坯加热工艺 加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。 一、 加热温度 钢的加热温度是指钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。确定钢的加热温度不仅要根据钢种的性质，而且还要考虑到加工的要求，以获得最佳的塑性，最小的变形抗力，从而有利于提高轧制的产量、质量，降低能耗和设备磨损。实际生产中加热温度主要由以下几方面来确定。 A 加热温度的上限和下限 碳钢和低合金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图（图1-1）。当钢处于奥氏 图1-1 Fe-C 合金状态图（其中指出了加热温度界限） 1—锻造的加热温度极限；2—常化的加热温度极限； 3—淬火时的温度极限； 4—退火的温度极限 表1-1 碳钢的最高加热温度和理论过烧温度 含碳量（%） 最高加热温度（℃） 理论过烧温度（℃） 0.1 0.2 0.5 0.7 0.9 1.1 1.5 1350 1320 1250 1180 1120 1080 1050 1490 1470 1350 1280 1220 1180 1140
体区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线AE（1400~1530℃），实际上由于钢中偏析及非金属夹杂物的存在，加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化，晶粒间失去塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100~150℃。碳钢的最高加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于A c3线30~50℃。根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃，也不要低于700℃。 B 加热温度与轧制工艺的关系 上面讨论的仅是确定加热温度的一般原则。实际生产中，钢的加热温度还需结合压力加工工艺的要求。如轧制薄钢带时为满足产品厚度均匀的要求，比轧制厚钢带时的加热温度要高一些；坯料大加工道次多要求加热温度高些，反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特点决定的。 高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响，要参考相图，根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 目前国内外有一种意见，认为应该在低温下轧制，因为低温轧制所消耗的电能，比提高加热温度所消耗的热能要少，在经济上更合理。 二、加热速度 钢的加热速度通常是指钢在加热时，单位时间内其表面温度升高的度数，单位为℃/h。有时也用加热单位厚度钢坯所需的时间（min/cm）；或单位时间内加热钢坯的厚度（cm/min）来表示。钢的加热速度和加热温度同样重要。在操作中常常由于加热速度控制不当，造成钢的内外温差过大，钢的内部产生较大的热应力，从而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大，炉子的单位生产率愈高，钢坯的氧化、脱碳愈少，单位燃料消耗量也愈低。所以快速加热是提高炉子各项指标的重要措施。但是，提高加热速度受到一些因素的限制，对厚料来说，不仅受炉子给热能力的限制，而且还受到工艺上钢坯本身所允许的加热速度的限制，这种限制可归纳为在加热初期断面上温差的限制，在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造成加热缺陷的限制。下面分述它们对加热速度的影响： A 在加热初期，钢坯表面与中心产生温度差。表面的温度高，热膨胀较大，中心的温度低，热膨胀较小。而表面与中心是一块不可分割的金属整体，所以膨胀较小的中心部分将限制表面的膨胀，使钢坯表面部分受到压应力；同时，膨胀较大的表面部分将强迫中心部分和它一起膨胀，使中心受到拉应力。这种应力叫做“温度应力”或“热应力”。显然，从断面上的应力分布来看，表面与中心处的温度应力都是最大的，而在表面与中心之间的某层金属则既不受到压应力也不受到拉应力。可以证明，钢坯加热时的温度应力曲线与温度曲线一样，也是呈抛物线分布。 加热速度愈大，内外温差愈大，产生的温度应力也愈大。当温度应力在钢的弹性极限以内时，对钢的质量没有影响，因为随着温度差的减小和消除，应力会自然消失。当温度应力超过钢的弹性极限时，则钢坯将发生塑性变形，在温度差消除后所产生的应力将不能完全消失，即生成所谓残存应力。如果温度应力再大，超过了钢的强度极限时，则在加热过程中就会破裂。这时温度应力对于钢坯中心的危害性更大，因为中心受的是拉应力，一般钢的抗拉强度远低于其抗压强度，所以中心的温度应力易造成内裂。 如果钢的塑性很好，即使在加热过程中形成很大的内外温差，也只能引起塑性变形，以任意速度加热，都不会因温度应力而引起钢坯断裂。如果钢的导热性好（或导热系数高），则在加热过程中形成的内外温差就小（因Δt=qS/2λ），因而加热时温度应力所引起的塑性变形或断裂的可能性较小。低碳钢的导热系数大，高碳钢和合金钢的导热系数小，因而高碳钢
1、圆钢 1.1耳子 棒材表面沿轧制方向的连续条状凸起，肉眼即可辨别。 1.1.1产生原因 主要是轧件在孔型内过充满、导卫安装不正确、钢温低等造成的；过盈充满、减面率过大、辊缝调整不当、入口倒卫偏。 单耳多是由安装不正导致的，双耳多是由K2孔来料大，造成成品到此过充满引起的。 1.1.2解决办法 入口导板要对准孔型，安装牢靠；合理使用坯料，保证各槽钢尺寸及断面形状合格；使用适当的孔型，适当的压下量。 2.1折叠 棒材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，这种折叠线很长，几乎通向整个产品的纵向，肉眼即可识别。 2.1.1产生原因 由于前道次产生耳子，也可能是其他纵向突起物扎入本体；方坯缺陷处理不当留下的深沟，轧制时可能形成折叠；切分带宽大形成折叠；钢坯质量切分形成折叠。判断是否轧钢原因：是否通条折叠或者连续批次都出现折叠。 2.1.2解决办法 进行适当的轧辊调整，合理使用各槽钢料；正确安装导卫板，对准孔型；
经常检查入口导卫板的磨损情况。 3.1裂纹 顺着轧制方向出现的比较深的连续的线状缺陷，肉眼即可辨别。 3.1.1产生原因 一是由于炼钢连铸坯的原因，一般裂纹内有夹杂物，因为坯料上有未消除的裂纹、皮下气泡、及金属夹杂物等在棒材表面形成裂纹缺陷；二是轧钢原因引起的，主要是加热和冷却制度的影响。在冷却过程中由于组织应力和热应力的原因，加热时，尤其是高碳钢和合金钢的导热性比较差，如果加热过快很容易造成钢坯内外温度不均而产生裂纹。 3.1.2解决办法 控制冷却制度，制定合理的加热制度。 4.1结巴 在棒材表面与棒材本体部分结合或者完全未结合的金属片状层，肉眼即可辨别。 4.1.1产生原因 在成品以前道次轧件上凸起物扎入本体形成；已脱离轧件的金属碎屑扎在轧件表面上形成；前道轧槽有掉肉现象。 4.1.2解决办法 清理坯料上的异物；及时清理导卫上的刮丝。
热轧板材质量缺陷分析 许国超2007-7-5 摘要：在热轧厂，对于企业板材的轧制板材质量直接关系到经济利益，同时也是轧钢的水平的体现，轧制板材质量在各钢厂故十分重视，对于热轧板材的质量成因分析便十分必要，在经验及理论总结上，做出适当的分析十分必要的，本文是提供参考。 关键字：热轧板材板材缺陷板材质量 热轧板材质量影响主要有以下几种： 因近年来国家钢铁行业形势，热轧板材线也先后上了不少，预计未来的产能在板材中占有主导地位。特别是先进的轧线应用不但大大提高了钢铁行业的整体装配水平，也提升了技术水平，缩短了与国外先进技术的差距，但是也为热轧工作的工人素质提出了更高的要求，对于掌握并吸收先进技术的程度也有了更高的要求。对于轧制出的产品质量控制也有了更高的要求，热轧板材主要的质量问题有：卷形不良、氧化铁皮卷、折边、辊印、划伤、边裂、浪形、规格偏差、其他等。 1.卷形不良 1.1塔形卷 塔形卷是一种带钢边部卷绕不平齐，一处或多处呈螺旋状出边的不良卷形。主要分为头塔和尾塔两种。 头塔是由于带钢头部偏离轧制中心线或2—3圈后从轧制中心线偏离导致的。
尾塔是由于带钢尾部偏离轧制中心线或2—3圈后从轧制中心线偏离导致的。 1.2塔形卷形成原因 (1) 带钢自身原因 来料镰刀弯、楔形、异常凸度以及波浪、气泡、头部温度低，材质硬度大等都容易产生头部塔形。对策是要求精轧调压下水平，卷取操作方面应尽早打开助卷辊， (2)操作上的原因 导板夹力过大，带钢弓起，运行不平稳，以及带钢中心偏离导板中心进入卷取机，对策是采用适当的夹紧力、夹紧方法，以及适当的导板开口度。 (3) 设备上的原因 侧导板的部分松动以及动作不一致，夹紧力不足、侧导板偏心、下夹送辊不水平、夹送辊左右辊缝不平衡。 由于带钢尾部从精轧抛出时，带钢张力比正常状态低，因此，平时因为高张力而未能表现出来的使带钢横向移动的力就变得明显，使带钢横向移动后卷取，有时可以通过改变减速点来达到控制尾部张力。 1.3松卷 松卷是指钢卷没有卷紧，处于松散状况的缺陷卷 根据带钢的厚度、宽度、材质、卷取温度、卷取速度设定合适的张力。 1.4锯齿卷
钢材轧制工艺及质量控制 钢材在我国的生活中被广泛应用，而轧钢在钢材品种中具有十分重要的地位。钢材轧制的工艺直接关系到钢材的质量。文章针对当前我国钢材轧制过程中可能出现的问题进行分析，并提出一些可行的方案。 标签：热轧；冷轧；质量控制 引言 进入二十一世纪以来，世界各地的经济呈现出快速发展的趋势，这也促进了钢铁工业的飞速发展。而我国是钢铁生产大国，特别是近十年内我国钢铁的生产情况一直保持着高速稳定态势，钢铁的生产总量逐年增加，生产规模也在不断扩大。当前，我国已经一跃成为了世界第一钢铁生产大国，钢出口量占钢铁总生产的比例很大。钢铁行业需要选择合适的原材料之外还应该注意轧制工艺、轧制装备等方面因素，进一步促进我国钢铁行业的发展。 自从我国加入世贸组织以后，我国的钢铁市场在整个世界市场内占据了一席之地。特别是在我国实行改革开放以来，我国引进一批世界先进的钢铁生产设备，轧钢人员已经能够掌握这些设备的使用技巧，并能够在实际生产的过程中总结经验并学习先进的生产技术，生产质量高的钢材。但是，我们必须知道的是我国轧钢技术虽然取得了很大进步，但是和国外先进的生产国家相比还存在着很大的差距。所以，我们在轧钢生产之余还应该提高我国的轧钢技术的理论研究，这也是当前我国轧钢技术人员必须重视的一个方面。我国正处于并将长期处于社会主义初级阶段，还需要大量的钢材来支撑我国经济的发展和社会的进步，所以必须学习和引进外国的先进轧钢技术，促进我国钢铁行业追赶上世界先进生产水平。 1 钢材轧制的工艺分析 通常来讲，所谓轧钢指的就是通过轧机轧过的钢材。轧钢的种类我们根据轧制温度的不同分为热轧钢和冷轧钢。下面我们就分别对这两种工艺进行分析。 1.1 热轧钢工艺分析 1.1.1 薄板坯连铸连轧工艺 薄板坯连铸连轧的铸坯厚度一般为50～90mm，其工艺特点为：（1）结晶器内冷却强度大，铸态组织晶粒细化；（2）选用板卷箱可以减少中间温度的降低，缩短了预精轧机与精轧机的距离；（3）针对不同钢种与所需带钢的厚度；（4）辊底式加热炉可以灵活掌握板坯的 加热工艺；（5）可以增加近距离地下式卷取机用于生产较薄带钢。