提高热轧带钢表面质量.docVIP

　带钢表面质量不仅直接影响带钢的外观，而且对下游终端产品的质量也是至关重要。同时，带钢表面质量是企业炼钢、轧钢技术水平的体现，是产品品牌的缩影。随着汽车、家电工业的迅速发展，用户对带钢表面质量的要求越来越高。目前生产高质量汽车板、家电板，影响表面质量最显著的就是氧化铁皮类缺陷，因此对带钢氧化铁皮缺陷的控制非常重要。? 　　氧化铁皮从何而来？? 　　热轧带钢表面氧化铁皮是由于热轧生产中，高温的钢坯表面与车间环境中空气、水等介质发生氧化反应所形成的，因此，在钢坯加热、除鳞、轧制、冷却与卷取等热轧工序中都会发生。? 　　热轧带钢表面氧化铁皮分为一次、二次和三次氧化铁皮。一次氧化铁皮是指钢坯在加热炉内加热过程中，表面与高温炉气生成的氧化铁皮，一次氧化铁皮缺陷一般以小斑点、斑痕和带状条纹形式不规则地分布在带钢上。二次氧化铁皮是指带钢在轧制过程中表面氧化铁皮脱落，炽热的金属表面与水和空气接触，会生成新的氧化铁皮。二次氧化铁皮呈颗粒状压入，分布多呈现分散的盐状。三次氧化铁皮是指带钢在精轧机内由于轧辊磨损和轧辊氧化膜剥落形成的氧化铁皮，氧化铁皮呈黑褐色、小舟状，细小、散沙状地分布在缺陷带钢表面，细摸起来有手感。? 　　一次、二次氧化铁皮极易使带钢表面产生麻点，在带钢表面局部或连续分布大小不同、形状不一的凹坑。麻点缺陷形成的原因是：钢坯在加热炉中产生的氧化铁皮在除鳞中未被除去，黏在钢板上，在轧制过程中被压入钢板中，形成上下表面的麻点。? 　　三次氧化铁皮是影响带钢表面质量的主要因素。因为大部分一次、二次氧化铁皮在高压水除鳞过程中被除去，而三次氧化铁皮在热轧后会生长在带钢表面，影响带钢的质量。三次氧化铁皮还会在冷轧工序中发生转变，诱发氧化铁皮压入等缺陷的发生，严重影响冷轧带钢的表面质量。? 　　带钢表面的氧化铁皮一般由3层结构组成：与基体相接触的最内层的FeO、中间层的Fe3O4和最外层的Fe2O3。氧化铁皮的颜色随各种氧化成分比例的不同而变化，当Fe2O3比例较高时，表现为红色，FeO较多时，表现为蓝灰色。?? 　　直接影响：成分、温度与冷却方式? 　　化学成分的影响。由于钢中含有Si、Ni、Cr、Cu、Sn等合金元素，这些元素对氧化铁皮的生长和结构影响很大，造成了带钢表面氧化铁皮结构的复杂性。? 　　Si对氧化铁皮形成的影响。Si与O发生反应后以SiO2的形式存在，SiO2又与FeO形成铁橄榄石（2FeOSiO2），铁橄榄石颗粒长大时，被包埋在氧化膜中，呈杆条状平行于金属表面分布于FeO层中。铁橄榄石嵌入到氧化铁皮层中后，与基体的结合非常紧密，高压水除鳞也很难将其除去。? 　　Ni和Cr对氧化铁皮形成的影响。Ni在钢中是一种较难氧化的元素，在氧化时Fe优先氧化，所以在氧化铁皮层会产生Ni的富集，形成富Ni的金属网丝和颗粒，并逐渐演变成一个附着力很强的黏附层，在高压水的冲击下仍不易剥离。而当钢中还有少量Ni存在时，黏附层的厚度有明显的增加。? 　　Cu和Sn对氧化铁皮形成的影响。Cu和Sn富集在氧化铁皮与金属基体相界面，会使热轧板表面出现不规则的表面裂纹，所以应严格控制Cu和Sn的含量。? 　　终轧温度及卷取温度的影响。终轧温度及卷取温度对氧化铁皮的结构影响很大，终轧温度及卷取温度越高，带钢表面的氧化铁皮越厚。? 　　带钢冷却方式等因素的影响。由于带钢头、尾及边部在冷却时与空气接触多，因而氧化铁皮结构中Fe2O3及Fe3O4含量相对较高。而带钢冷却速度越慢，生成的氧化铁皮越厚，且氧化铁皮中难熔的Fe2O3及Fe3O4含量越高。? 　　此外，板坯加热温度、加热时间对氧化铁皮的形成和厚度有很大影响，加热温度越高，加热时间越长，氧化铁皮越厚。? 　　间接影响：轧辊的表面状况? 　　轧制过程中轧辊是与带钢表面直接接触的，轧辊的表面状况间接地对带钢表面氧化铁皮产生影响，轧辊的磨损和轧辊氧化膜剥落导致带钢表面氧化铁皮的压入，从而形成三次氧化铁皮，严重影响带钢表面质量。因此在生产中对轧辊的控制非常重要。? 　　轧辊氧化膜的形成。由于轧制过程中轧辊表面温度的升高，使轧辊辊面形成氧化膜，轧辊辊面状况与轧辊氧化膜密切相关，所以主要通过控制轧辊氧化膜来改善轧辊工作状况。控制氧化膜的厚度非常重要，一般以灰色和浅蓝色的氧化膜厚度最好。为了使轧辊辊面形成理想的氧化膜，要制定合适的的烫辊制度和工作辊冷却水水量制度，从而有效控制开轧初期的辊身温度。? 　　轧辊氧化膜剥落分析。随着温度的升高，轧辊氧化膜中生长应力和热应力越来越大，氧化膜会发生开裂和剥落来松弛应力。轧辊氧化膜还受到接触应力作用，一定时间后，轧辊表面氧化膜与基体之间开始产生裂纹。在周向交变剪切应力作用下，裂纹不断扩展，氧化膜剥落，落在带钢表面，被轧辊碾轧导致带钢表面氧化铁皮压入的缺陷，形成带钢表面的三次氧化铁皮。?