中厚板外觀缺陷的種類 形態及成因

2022-05-14 12:14:34 字數 4533 閱讀 9292

1 過熱 overheat

特徵:鋼板表面呈現大面積連續的或不連續的藍灰色粗糙麻麵或鱗片狀翹皮,通常表面會出現一定深度的脫碳層,內部晶粒組織粗大,並伴有魏氏組織出現。

成因:鋼坯在加熱爐高溫段停留時間較長或加溫度過高,或者是家熱爐內的氧化性太農,造成鋼坯表面過度氧化。

影響:鋼坯過熱,使鋼板表面產生一定深度的脫碳層,不僅使鋼板表面嚴重粗糙,內部晶粒過分長大,而且嚴重降低了鋼板力學效能和加工效能,使過程中易在鋼板表面形成不規則、深度較淺的裂紋,對鋼板的質量有致命的影響。

預防:(1)制定合理的加熱制度,控制加熱溫度、加熱速度和加熱時間,防止鋼坯產生過熱(燒)現象;(2)控制爐內氣氛,在保證燃料完全燃燒的前提下,儘量減少過剩的空氣量,採取微正壓控制,減少爐門的開啟時間,防止冷空氣吸入。

2 麻點 pockmark

特徵:在鋼板表面形成區域性的或連續的成片粗糙面,分布著大小不

一、形狀各異的鐵氧化物,脫落後呈現出深淺不同、形狀各異的小凹坑或凹痕。例項見圖2-1~圖2-7。

成因:由於鋼坯加熱後表面生成過厚的氧化鐵皮(鋼坯加熱時有部分區域由過熱現象)子軋鋼之前沒有得到清理或清理不徹底,在軋制之前氧化鐵皮呈片狀或塊狀等形態壓入鋼板本體;軋後氧化鐵皮冷卻收縮,在受到震動時脫落。,在鋼板表面留下大小不

一、形狀各異、深淺不同的小凹坑或凹痕。此外,沒其中的教友噴射或燃燒的氣體腐蝕,也會形成焦油麻點或氣體腐蝕麻點。

影響:對鋼板表面質量的影響程度取決於麻點在鋼板表面形成的凹坑或凹痕的深度及對鋼板表面質量要求的嚴格程度。通常情況下,經過修磨清理後,其深度不超過相應標準規定者不影響使用。

預防:(1)按坯料規格及鋼種的不同合理控制加熱爐各段的加熱溫度,合理控制煤氣(燃油)、空氣配比,提高燃燒的充分性;(2)加熱爐待溫時要有效地控制燒嘴火焰的強度,避免火焰長時間對鋼坯直接燒蝕;(3)保證高壓水壓力,確保除磷效果。

3 氧化鐵皮壓入 rolled-in scale

特徵:鋼板表面壓入的氧化鐵皮可分為一次氧化鐵皮和二次氧化鐵皮,一次氧化鐵皮多為會褐色fe3o4鱗層;二次氧化鐵皮多為紅棕色feo和 fe2o3鱗層組成。依壓入氧化鐵皮種類不同,壓入深度有深有淺,其分布面積由大有小,多數呈塊狀或條狀。

例項見圖3-1和圖3-2。

成因:(1)加入時間過長,使得鋼坯表面形成的氧化鐵皮太厚而不易清除;(2)在軋制前,由於高壓水壓力不足或其他方面的原因,鋼坯表面氧化鐵皮未能得到有效的清理,造成鋼坯在軋制過程中部分較厚或附著力較強的氧化鐵皮呈片狀或塊狀被壓入鋼板本體。

影響:氧化鐵皮在鋼板表面的壓入深度和分布區域,通常情況下影響不如麻點。修磨後,一般不影響鋼板的使用。

4 表面夾雜(渣) inclusion/lard

表面夾雜(渣)是鋼板本體內嵌入或壓入非本題異物的統稱,分非金屬夾雜(渣)、混合夾雜和金屬夾雜三大類。

4.1 非金屬夾雜(渣) non_metallic incusion/nonmetal lard

特徵:不具有金屬性質的氧化物、硫化物、矽酸鹽和淡化物等嵌入鋼板本體並顯露於鋼板表面的點狀、片狀或條狀缺陷。

成因:(1)在煉鋼過程中脫氧劑加入後形成的脫氧化合物,在凝固過程中來不及浮出、排除而殘留於鋼坯中,軋制後暴露於鋼板表面;(2)煉鋼中間包、鋼包等的耐火材料崩裂,脫落後進入鋼水,並隨鋼水鑄入板坯,軋制後暴露於鋼板表面;(3)由於連鑄澆速度過快,撈渣不及時,造成保護渣歲鋼液捲入結晶器內,在鋼坯和坯殼之間形成渣鋼混合物,軋制後暴露於鋼板表面;(4)鋼坯在加熱爐內加熱時,加熱爐耐火材料崩裂落到鋼坯表面,軋制時壓入鋼板。

4.1.1 褐色非金屬夾雜(「紅鏽」) brown non_metallic inclusion(red rust)

特徵:嵌入鋼板體內的顯露於鋼板表面的點狀、片狀或條狀的褐色或紅褐色非金屬物質。有研究指出,「紅鏽」與鋼中的矽含量和終冷溫度有關。例項見圖4.1.1-1~圖4.1.1-4。

影響:非金屬夾雜有時易在鋼板表面形成面積較大的條形壓入,但壓入的深度通常較淺,容易清理,基本不影響鋼板使用。

4.1.2 白色非金屬夾雜 white non-metallic inclusion

特徵:在鋼板表面有嵌入本體的顯露於鋼板表面的點狀、片狀或條狀的非金屬物質,微觀形態為白色或灰白色的巖相組織。例項見圖4.1.2-1~圖4.1.2-4。

影響:白色非金屬夾雜有時易在鋼板表面形成面積較大的條形壓入,但壓入的深度通常較淺,容易清理,基本不影響鋼板使用。有時因較嚴重的「水口」侵蝕或剝落而產生的大型夾雜會造成鋼板的判廢,如圖4.1.2-1所示。

4.2 混合夾雜 mix inclusion

特徵 :在鋼板表面有嵌入鋼板本體內較深,呈現為塊狀,周邊呈開放性的黑色的非金屬和金屬混合物質。該種夾雜單體面積較大,個體之間呈條狀排列,羈絆是沿軋制方向分布。

例項見圖4.2-1~圖4.2-6。

成因:大報和中包包襯侵蝕、脫落;連鑄澆鑄速度過快,撈渣不及時,造成保護渣捲入鋼液。上述因素導致結晶器內形成渣鋼混合物,軋制後在鋼板表面產生團塊嵌入式延展開裂。

影響:缺陷的深度較深,有的超過鋼板的厚度之半,甚至貫穿,起多數情況下造成鋼板判廢。

4.3 金屬夾雜 metallic inclusion

特徵:嵌入或壓入本體內的顯露於鋼板表面的點狀、塊狀、條狀等形狀的金屬物質。例項見圖4.3-1和圖4.3-2。

成因:它是外來未熔今年書所造成的夾雜物,起多系偶然的外來因素造成的。(1)連鑄時,金屬片、金屬塊、金屬渣條等落入坯殼與拉矯輥之間,壓入板坯殼內,軋制後暴露於鋼板表面;(2)鋼坯在火焰切割時,由於切割槍氧壓便低或波動,造成大型的熔融渣鐵粘附到切口邊緣的上表面或下表面,在軋制時壓入鋼板表面。

影響:在鋼板本體內形成較深的塊狀壓入,由於它與金屬基本在虎穴成分和變形條件方面存在明顯差別,所以軋制過程中常因不均勻變形引起的附加應力作用而伴生各種不同形態的裂紋,該缺陷對鋼板的影響取決於分布位置和數量,一般情況下,易造成鋼板的判廢。

5 裂紋 crack

特徵:在鋼板表面上形成具有一定深度和長度,一條或多條長短不

一、寬窄不等、深淺不同、形狀各異的條形縫隙或裂縫。從橫截面觀察,一般裂紋都有尖銳的根部,具有一定的深度並且與表面垂直,周邊有嚴重的脫碳想象和非金屬夾雜。裂紋破壞了鋼板力學效能的連續性,是對鋼板危害很大的缺陷。

成因:(1)鋼坯表面有橫裂紋、縱裂紋、結疤或皮下氣泡等缺陷,在軋制後沒有被焊合或消除而演變為裂紋;(2)鋼坯在加熱爐內加熱不勻或者軋件受力不均,使得軋件個部分延伸和寬度不一致,鋼板在應力作用下形成裂紋;(3)鋼坯加熱或軋件冷卻速度過快,產生較強的熱應力或組織應力集中,而產生裂紋;(4)軋制過程中,噴水過多,使得軋制溫度過低,鋼板延展性變差,西成裂紋。

預防:(1)嚴格鋼坯質量檢驗,不合格不投產;(2)加強鋼坯的加熱操作,控制好加熱速度、加熱溫度和均勻加熱,防止過熱、過燒;(3)制定合理的軋制溫度制度和壓下規程,防止鋼板的冷卻不均或區域性過冷。

5.1 縱裂紋 longitudinal crack

特徵:縱裂紋一般有良種形式:一種是成片狀出現的沿軋制方向裂開的小裂口;一種是有一定寬度的粗黑線狀裂紋。

縱裂紋主要出現在碳素結構鋼板表面上,有時也少量出現在低合金類鋼板表面,板厚大於20㎜的鋼板出現縱裂紋的機率比較大。縱裂紋破壞了鋼板的橫向連續性,對鋼板危害性很大。例項見圖5.1-1~圖5.1-7。

成因:(1)縱裂紋主要是由於鋼坯在凝固過程中坯殼厚度不均造成的,當作用在坯殼的拉應力超過鋼的允許強度時,在坯殼薄弱出產生應力集中而導致斷裂,出結晶器後在二冷區擴充套件形成縱向裂紋,在縱向軋制中沿鋼板軋制方向擴充套件並開裂;(2)如果鋼板出現多道貫穿軋制方向的裂紋,則有可能是較嚴重的鋼坯橫裂在鋼坯橫向軋制時擴充套件和開裂形成的;(3)鋼中大量氣泡的存在,在加熱及軋制過程中形成沿受力方向延伸的小裂紋,並經進一步擴充套件而導致開裂。

影響:視裂紋的長度、深度、數量、分布情況而定。通常情況下,導致鋼板被判廢的可能性很高。

預防:防止縱裂紋產生的有效措施是使結晶器彎月面區域坯殼生長厚度均勻。鋼的碳含量、夾雜物含量、鋼液溫度控制、侵入式水口設計與插入深度、結晶器保護渣性質、結晶器導熱均勻性、結晶器液面波動、二次冷卻和鋼液中氣體含量等,都能影響初生坯殼凝固的均勻性。

因此穩定冶煉、連鑄及軋制工藝是減少鋼板表面縱裂紋產生的關鍵。

5.2 橫裂紋 transverse crack

特徵:裂紋基本與鋼板的軋制方向呈30°~90°夾角,呈不規則的條狀或線狀等形態,分布的位置、數量、狀態、大小各異,具有一定深度和長度,破壞鋼板縱向連續性。例項見圖5.2-1~圖5.2-8。

成因:主要是由於鋼坯振痕較深,造成振痕低部有微裂紋或堅殼帶較薄,鋼中的鋁、氮含量較高,促使ain、質點沿奧氏體晶界析出,誘發痕裂紋;鋼坯在脆性溫度700-900℃矯直;二次冷卻強度過高,導致鋼坯很裂紋在軋制中擴充套件和開裂;或者是不明顯的鋼坯縱向裂紋在鋼坯橫向軋制時擴充套件和開裂。

影響:橫裂紋在鋼板表面表現形態較多,起深度通常在0.5-1.5㎜,個別嚴重的可達到鋼板厚度的1/4-1/3(如圖5.2-2所示),早成鋼板判廢的傾向性很高。

預防:(1)採用高頻率、小振幅結晶器振動;(2)二次冷配水量分布應使鋼坯表面溫度均勻並盡量減小鋼坯表面和邊部的溫差;(3)根據鋼種不同選擇合適的保護渣,保護渣的用量和黏度既要保證減淺振痕,又要防止坯殼粘結;(4)鋼坯矯直時避開脆性溫度區;(5)合理控制鋼中鋁、氮的含量,以減少ain的形成和析出。

5.3 皴裂 chap

特徵:在鋼板表面呈現出數量較多、面積較大、較為短粗、長度不連續的橫向裂紋,類似於冬季人手背部凍傷的裂口。例項見圖5.3-1和圖5.3-2。

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