热轧带钢表面红锈成因分析
摘要：近年来，随着市场经济的发展，用户对产品质量的要求越来越高，钢铁行业也是如此。热轧带钢表面的红鳞即红锈一直是影响产品表面质量的常见问题之一。对这一问题及其解决方法的研究已引起轧钢工人的重视。2001年，某企业对这一问题进行了专题研究。目前已取得明显成效，但仍有一些不明确的问题需要进一步研究。
关键词：热轧带钢；红锈成因；问题；对策
引言
热轧卷表面通常为蓝灰色，光滑有光泽。然而，由于不同钢材的化学成分和轧制工艺不同，钢板表面有时会出现红锈(俗称红锈)，不仅影响产品的外观，而且加剧了轧辊的磨损，导致钢板表面质量受到氧化皮的影响。在热轧过程中，FeO主要形成在钢板表面。在较高的温度下，FeO带在工件下具有较高的塑性，不会随着基体的变形而断裂。
表1 钢种的成分
元素 C Mn S P Si
含量，% 0.09 1.9 0.005 0.010 0.46
但在低温轧制时，FeO会破碎，与空气接触的比表面积增大，然后继续氧化为Fe2O3。
1 试验结果 缺陷部位的宏观形貌如图1所示，可以清楚地看到钢基体表面附着一层氧化铁。
图1 缺陷部位宏观形貌
用扫描电镜和能谱仪对缺陷和正常零件进行了分析，结果如图2和图3所示。从图中可以看出，氧化皮中的硅含量明显高于正常部分，达到0.99%，而熔炼成分中的铁含量一般控制在0.25%左右。对标本进行切割和抛光。板表面和中心附近的显微组织为珠光体+铁素体，如图4和图5所示。
图2 缺陷部位能谱分析
图3 正常部位能谱分析
图4 板面部位组织 图5 心部组织
2 原因分析
2.1 机理分析
从图2和图3可以明显看出，缺陷部位的硅含量高于正常部位。当硅含量大于0.25%时，热轧钢板易结垢，难以去除。在高温加热过程中，硅和铁容易在氧化皮和钢基体之间形成层状的2FeO·SiO2，其凝固温度为1709℃。在热轧除鳞
过程中，界面温度使2FeO·SiO2由液相降低到固相。熔融状态形成后，会侵入鳞片和钢基体，形成楔形，导致氧化鳞片剥落性能差。为了剥除鳞片，除鳞水压力需要达到30-40MPa，而热轧带钢水的除鳞压力只有18MPa，导致不完全除鳞，容易脱鳞。在随后的轧制过程中，残余氧化皮会继续氧化，随着Fe2O3比例的进一步增加，表面会形成红锈。
目 录
5． 热轧板卷缺陷(M) ................................................................ 2
(M01) 结疤 .............................................................................................. 3
(M02) 气泡 .............................................................................................. 5
(M03) 表面夹杂 ....................................................................................... 7
(M04) 分层 .............................................................................................. 9
(M05) 中心线缺陷 .................................................................................. 10
(M06) 压入氧化铁皮 .............................................................................. 11
(M07) 辊印 ............................................................................................ 14
钢板常见质量缺陷及原因分析
一、热轧钢板
1辊印：是一组具有周期性、大小形状基本一致的凹凸缺陷，并且外观形状不规
则。原因：1）一方面由于辊子疲劳或硬度不够使辊面一部分掉肉边凹；另一方
面可能是辊子表面粘有异物，使表面部分呈凸出状；2）轧钢或精整加工时，压
入钢板表面形成凹凸缺陷。
2表面夹杂：在钢板表面有不规则的点状块状或车条状的非金属夹杂物，其颜色
一般呈红棕色、黄褐色、灰白色或灰黑色。原因：1）板坯皮下夹杂轧后暴露，
或板坯原有的表面夹杂轧后残留在钢板表面上；2）加热炉耐火材料及泥沙等非
金属物落在板坯表面上，轧制时压入板面。
3氧化铁皮：氧化铁皮一般粘附在钢板表面，分布于板面的局部或全部，呈黑色
或红棕色；铁皮有的疏松脱落，有的压入板面不易脱落；根据外观形状不同有：
红铁皮、块状铁皮、条状铁皮、线状铁皮、木纹状铁皮、流星状铁皮、纺锤状铁
皮、拖曳状铁皮和散状铁皮等，其压入深度有深有浅。原因：1）压入氧化铁皮
的生成取决于板坯加热条件，加热时间逾长，加热温度愈高，氧化气氛愈强，生
成氧化铁皮就愈多，而且不容易脱落，产生一次铁皮难于除尽，轧制时被压入钢
板表面上；2）大立辊设定不合理，铁皮未挤松，难于除掉；3）由于高压除鳞水
管的水压低，水咀堵塞，水咀角度不对及使用不当等原因，使钢板表面的铁皮没
有除尽，轧制后被压入到钢板表面；4）氧化铁皮在沸腾钢中发生较多，在含硅较高的钢中容易产生红铁皮。
4厚薄不均：钢板各部分厚度不一致称厚薄不均，凡厚度不均匀的钢板，一般为
偏差过大，局部钢板厚度超过规定的允许偏差。原因：1）辊缝的调整和辊型的
配置不当；2）轧辊和轧辊两侧的轴瓦磨损不一样；3）板坯加热温度不均。
5麻点：钢板表面呈现有局部或连续的凹坑叫麻点，其大小不同，深度不等。原
因是加热过程中，板坯氧化严重，轧制时铁皮压入表面，脱落后形成细小的凹坑。
6气泡：钢板表面上有无规律分布的圆形凸包，有时呈蚯蚓式的直线状，其外缘
比较光滑，内有气体；当气泡轧破后，呈现不规则的细裂纹；某些气泡不凸起，
带钢缺陷及其产生的原因
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带钢缺陷及其产生的原因
带钢缺陷常见的几种：
1、结疤
特征：钢带表面呈“蛇状”或“鳞状”的金属薄片，外形近似一个闭和的曲线。一种是嵌在表面上不易脱落；一种是粘和到表面上易脱落。
产生原因：
（1） 钢锭由于浇注条件不同而产生的结疤、重皮，是轧制钢带表面产生结疤的主要原因。
（2） 钢带内部靠近表面层的气泡及夹杂层在轧制中破裂变成结疤。
（3） 轧辊表面不好，有缺陷或有砂眼，使钢带表面粗糙。
2、裂纹
特征：钢带表面完整性比较严重的破裂，它是以纵向、横向或一定角度的形式出现的尖底裂缝。
产生原因：
（1） 钢质不良，带坯上有非金属夹杂及皮下气泡。
（2） 带坯表面缺陷清楚不彻底。
（3） 热轧钢带加热制度不当，轧制时金属延伸不均。
3、分层（又称起层）
特征：钢带截面上有局部的、明显的金属结构分离层。
产生原因：
（1） 钢质不良，带坯有皮下气泡和非金属夹杂物。
（2） 坯料有缩孔残余或严重的疏松。
4、气泡：
特征：钢带表面上有分布无规律的且大小不同的圆形凸包，沿凸包切断后称层状。 带钢缺陷及其产生的原因
- 2 - 产生原因：
（1） 由于钢锭凝固时气体析出形成气泡。
（2） 酸洗时，金属内部孔隙中进入氢原子形成气泡
（3） 冶炼过程中，浇铸过程中脱气不良造成的。
5、表面夹杂：
特征：钢带表面上的非金属夹杂物，颜色为红棕色、淡黄色、灰白色、形状为点状、块状或长条状。
产生原因：
（1） 炼钢时造渣不好或盛钢桶不净。
（2） 热轧时，坯料在加热过程中，炉渣或耐火材料碎块粘附到坯料上。
6、麻点：
特征：钢带表面存在细小凹坑群和局部的粗糙面，麻点的数量多，面积小，形状不规则；凹坑的数量少，面积大。
产生原因：
（1） 热轧时压入了氧化铁皮，酸洗未净，又经过冷轧造成。
（2） 冷轧时，粘在轧辊或平整机组工作辊上的氧化铁皮压入钢带表面上。
（3） 轧辊磨损严重造成钢带的麻面。
