带钢边部裂纹原因分析

带钢裂边现象的产生及解决办法马钢股份公司第三轧钢厂 李善于摘 要：本文对马钢窄带钢在生产中出现的裂边现象进行了分析，并提出了整改措施关键词：热轧；窄带钢；裂边；原因；分析1.问题的提出三轧厂热轧窄带钢于90年1月投入生产设计能力为10万吨，截止到2001年实际生产能力超28万吨。

热轧窄带钢主要作为焊管及冷轧带钢生产的原料，其表面质量的好坏，对冷轧及焊管最终产品质量产生很大影响。

一方面影响其产品的市场形象，另一方面给焊管及冷轧带钢生产带来一定难度，用户提出质量异议。

带钢存在裂边（带钢边部有裂口，呈不规律状或锯齿状），经冷轧后裂边被拉长、拉深，导致冷带两边或单边需切除10mm 左右，不但影响冷带成材率的提高而且造成纵剪宽度不配套，金属损失严重；带钢裂边对焊管的主要影响：裂边分布在焊缝处，经水压试验时，焊缝处易漏水，从而直接影响焊管产品质量。

2.车间生产工艺情况简介 带钢生产所用普碳连铸方坯，在二架横列式φ５００mm 粗轧机组上，轧制七道次或九道次，然后中间坯连续通过一立二平一立四平共八架精轧机组，其间共分布五架电动活套装置，从而生产出2．20～4．00×１２８～２０８mm 系列带钢。

车间工艺流程简图如下：H1 H2 H3 H4 H5加热炉 立辊 二平辊 立辊 H2 四平辊及H1～H5电动活套粗轧机组 精轧机组3.裂边原因分析3.1从裂边的分布及形状分析通过现场观察发现：多数裂边出现在单边，而且为局部分部，整盘带钢产生裂边的情况较少。

通常是一根带钢仅边部某一处存在长约5～20mm 的裂边；或一根带钢仅单边存在3～5处有裂边，长约15mm ，深度约5mm ，存在明显的金属掉肉现象。

在大多数情况下，裂边在成品带钢上是间断、无周期性分布的；有时一个班次没有裂边产生，有时一个班次有5至10根带钢存在裂边。

这表明裂边在带钢上的分布是不规则的，而且通常情况下是单边分布。

3.2从钢坯加热分析带钢加热炉是三段连续式燃煤气加热炉，上加炉采用平焰烧咀，下加热采用亚高速烧咀。

带钢轧制过程中产生坯子裂纹的原因咱今儿就来唠唠带钢轧制过程中产生坯子裂纹这档子事儿。

你说这好好的坯子，咋就出现裂纹了呢？这就好比一个人好好的脸上突然多了道疤，多闹心啊！首先啊，材质问题就可能是个大祸根。

要是这原材料本身就不咋地，那在轧制过程中能不出问题吗？就好像盖房子用了质量差的砖头，那房子能牢固吗？这坯子也是一样的道理，要是材质不行，就容易出现裂纹。

温度也是个关键因素呢！温度过高或者过低，都可能给坯子带来伤害。

温度太高了，坯子就像被火烤得太久的面包，容易干裂；温度太低呢，坯子就跟被冻僵了似的，能不脆吗？这就好比人啊，在极冷或极热的环境下待久了，身体也会不舒服呀。

还有轧制工艺呢，这可太重要了。

要是轧制的力度啊、速度啊没把握好，那不就跟人走路不小心崴了脚似的，能不出问题吗？要是压得太狠了，坯子能受得了吗？那不得裂给你看啊！这就像你对一个东西使了太大的劲，它能不被弄坏吗？设备状态也不能小瞧啊！设备要是有啥毛病，就像一辆车的轮胎瘪了，还能好好跑吗？设备要是不给力，轧制过程中能保证坯子的质量吗？那可真不好说。

咱再想想，操作工人的水平不也很关键吗？要是操作工人没经验，或者不小心犯个错，那不就可能导致坯子出裂纹吗？这就跟厨师做菜似的，手艺好的做出来的菜色香味俱全，手艺不行的可能就把菜给搞砸了。

所以啊，要想避免带钢轧制过程中坯子出现裂纹，就得从这些方面都下功夫。

得把好原材料的关，控制好温度，优化轧制工艺，保证设备状态良好，还得让操作工人都有一手好技术。

这样才能让坯子顺顺利利地被轧制出来，没有那些让人头疼的裂纹。

咱可不能小看这些问题啊，这关系到产品的质量，关系到企业的效益呢！要是坯子裂纹多了，那得浪费多少材料啊，得损失多少钱啊！咱得重视起来，认真对待，别让这些小问题变成大麻烦。

你说是不是这个理儿？咱可不能让坯子的裂纹影响了整个生产过程，得想办法把这些问题都解决掉，让带钢轧制顺顺利利的，让产品质量杠杠的！。

热轧带钢边部缺陷分析作者：许明来源：《中国科技博览》2017年第01期中图分类号：TE825 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0060-01引言随着经济的发展，镀锌板和彩涂板的用途日益广泛，需求量在逐步的增大。

国内外许多研究结果均表明目前热轧带钢边裂缺陷产生的主要原因是：板坯边缘存在角横裂、皮下气泡等缺陷；板坯边缘有夹杂；轧件边部温度过低，或轧制张力设定过大；板坯的硫、铜含量较高，轧制时钢板的热脆性大。

1 质量问题在板带材生产过程中，板带的质量问题直接影响到板带材的力学性能和工艺性能。

其中，在应力集中和温度变化剧烈的板带边部，更易在轧制过程中产生各种缺陷，从而影响板带的整体质量，降低产品的成材率。

热轧带钢常见的边部缺陷有边裂、单边浪、边部夹层以及黑线等，生产中的每一个环节都可能影响到板带的边部质量。

1.1 边裂热轧带钢边裂缺陷是指钢板边缘沿长度方向的一侧或两侧出现破裂，其裂口处有氧化色或夹杂的缺陷，严重者钢板边部全长呈锯齿，带钢边裂是热连轧过程中常出现的缺陷，其产生的原因相当复杂，不同轧机、不同材质和不同生产工艺对其产生的原因均不同。

热轧带钢边裂缺陷产生的主要原因是：板坯边缘存在角横裂、皮下气泡以及边部有夹杂；轧件边部温度过低或轧制张力设定过大；板坯的硫、铜含量较高；轧制时钢板的热脆性大。

通过分析表明：钢坯的内在缺陷、加热温度偏高及加热不均匀是产生边裂的主要原因，钢坯存在着粗大柱状晶、皮下裂纹、角裂及大量的夹杂等内在质量问题；钢坯在进加热炉之前已有微裂纹；钢坯加热温度偏高，且各处加热温度不均，造成组织异常，从而引起性能下降，造成钢坯在热轧后出现边裂。

1.2 黑线黑线是常出现在粗轧中间坯距板边缘10～20mm的区域，经过对粗轧中间坯抽样调查，发现“黑线”问题具有普遍性。

通过对轧件边角部金属跟踪，发现轧件的边角部金属在轧制过程中流动到轧件的上下表面，且在相同的轧制工艺条件下，孔型立辊轧制的翻平量大于平立辊轧制的翻平量；由于边角部的金属在轧制过程中始终处于低温、高应力应变状态，并且逐渐流动到轧件上下表面，每道次新生成的边界金属同样处于相同的状态，最终有可能导致轧件边部沿长度方向产生“黑线”等缺陷。

热轧带钢边裂缺陷成因分析摘要：通过相关工艺调查分析、金相检验和跟踪试验等方法，研究了热轧带钢边裂缺陷的产生原因，为有的放矢地采取措施治理边裂缺陷创造了条件。

关键词：热轧带钢边裂气泡角横裂在热轧板厂的生产历史上，曾连续多年都有数百至上千吨钢卷产生边裂（又曾判为“过烧”）缺陷，涉及的钢种有q195、q235、09sivl、p510l、08al、stb32、x46、x52、09cuptire和花纹板卷等。

热轧带钢边裂缺陷是指钢板边缘沿长度方向的一侧或两侧出现破裂，其裂口处有氧化色或夹杂的缺陷，严重者钢板边部全长呈锯齿状。

国内外许多研究结果均表明，热轧带钢边裂缺陷产生的主要原因是：板坯边缘存在角横裂、皮下气泡等缺陷；板坯边缘有夹杂；轧件边部温度过低，或轧制张力设定过大；板坯的硫、铜含量较高，轧制时钢板的热脆性大。

由于产生边裂缺陷的原因较多，一段时间内热轧生产线发生边裂缺陷的钢卷数量又大，批次集中，因此公司专门成立了现场工作队，决心深入系统地研究此缺陷产生的原因，以便采取有针对性的治理措施，减少或最终消除边裂缺陷，减少企业经济损失。

1、研究方法由于造成热轧钢卷边裂的原因曾经大部分都判定为热轧加热工序“过烧”造成，具体数量见表1。

因此，现场工作队首先对热轧加热工艺进行了全面调查分析；同时不断地取缺陷样送钢研院检测中心进行金相和电镜检验分析；为进一步验证缺陷原因的调查分析结果，还专门进行了跟踪试验进行验证。

2、研究结果2.1 热轧加热工艺调查研究针对一段时间内热轧带钢边裂缺陷频繁发生的情况，现场工作队对发生边裂缺陷的63个炉次的热轧加热工艺进行了调查，调查结果见表2。

其中q235g—31炉次， p510l—16炉次，hp295—7炉次， stb32—5炉次， x46和x52—3炉次以及q195lc—1炉次。

从表2可以看出，尽管x46和x52的加热温度靠规程下限，以及q195lc的加热温度靠规程上限，但是发生边裂缺陷的各钢种的热轧加热工艺都符合规程要求。

钢带边裂原因分析
研究所受炼钢厂委托对从钢卷号为70710162的钢带上截取的边裂试样进行分析，找出导致边裂的主要原因。

1 试样截取与试验方法
对送检的边裂钢带进行宏观检验，选取典型部位截取金相试样，磨制、抛光后进行金相检验，用4%硝酸酒精溶液腐蚀观察晶粒度和是否有脱碳现象。

2 试验结果
2.1 宏观分析
对送检的边裂钢带试样进行宏观检验，发现钢带边部有掉块，边裂处有分层，钢带表面有直线型红色氧化条纹，且边部较多，钢带宏观形貌见图1。

图1 钢带宏观形貌
2.2金相分析
抛光后金相分析，边裂部位的试样裂纹呈弧形向基体延伸，裂纹
内充满氧化铁（图2），裂纹附近有氧化质点（图3）。

夹杂物主要是氧化铝和硅酸盐，其中硫化物1.0级，氧化铝2.5级，硅酸盐1.5级，环状氧化物和单颗粒球类夹杂物都是1.0级。

图2表面裂纹图3内氧化
用4%硝酸酒精溶液腐蚀后裂纹附近的氧化质点更加明显（图4），裂纹附近的晶粒有长大和脱碳现象（图5）。

钢带组织主要是铁素体＋索氏体，晶粒度9.5级。

图4 内氧化图5脱碳和晶粒长大
3 讨论
经分析钢带边裂主要表现为掉块、分层，钢带表面有呈直线的裂纹。

金相分析夹杂物氧化铝较多为2.5级，晶粒度9.5级，组织为铁素体＋索氏体。

边裂处和表面的裂纹内都充满氧化铁，且裂纹附近有
内氧化圆点，经腐蚀后裂纹一侧有晶粒长大和脱碳现象，内氧化更加明显，说明该缺陷在轧制前就已存在，经过高温、长时加热，产生脱碳和内氧化。

检验结果表明，该缺陷在轧钢前就已存在，主要是连铸坯表面裂纹导致的边裂。

4 结论
送检的边裂试样经过分析认为，产生边裂的主要原因是连铸坯表面裂纹。