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轧材

金属材料

轧材是指用轧制方法生产的，具有一定断面形状的金属材料。特钢轧材生产线是较先进的短应力回线轧钢机组，实行全过程高精度轧制、热机轧制和低温轧制。产品规格为20 -100mm，生产钢种有轴承钢、优质碳素结构钢、优质合金结构钢等。轧制产品的尺寸精度、表面质量及产品的档次均要求较高，但在生产中时有线材表面缺陷发生，大致有以下几种: 裂纹、折叠、耳子、划痕、结疤。

裂纹
裂纹是指钢材表面沿轧制线方向有平直或弯曲、折曲，以一定角度向线材内部渗透的缺陷。裂纹的长度和深度不同，在轧材的长度方向上都能发现。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。
1.轧材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上有未消除的裂纹、皮下气泡及非金属夹杂物都会在轧材表面造成裂纹。连铸坯上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状裂纹。针孔是连铸坯的重要缺陷之一，不显露是很难检查出来，应特别予以注意。高碳钢轧制后冷却速度过快，也可能造成成品裂纹，后者还能出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象伴生，裂纹中一般无氧化铁皮。另外坯料清理不好也会产生此类问题。
轧制过程中形成裂纹的原因主要有以下几点:
①轧槽不合适，主要是尖角和轧槽尺寸有问题。
②轧槽表面太粗糙或损坏。
③粗轧前几道次导卫的划伤。
④粗大的氧化铁皮轧进轧件表面及内部，而且这通常在粗轧前几道次产生。
⑤导卫使用不当主要是尺寸太大。
2.若产生裂纹，应从以下几方面进行检查，排除故障:
(1) 高压水除鳞是否正常工作，是否某架轧机轧辊的冷却水路被堵塞或偏离轧槽。
(2) 导卫是否偏离轧制线，是否有氧化铁皮在某个导卫中。
(3) 轧槽是否过渡磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。
(4) 精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。
折叠
轧材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入轧材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角的缺陷多为折叠，通常折叠较长，但亦有间断的不连续的，并在轧材的长度方向上都有分布，折叠的两侧伴有脱碳层或部分有脱碳层，折叠中间常存在氧化夹杂。
1.坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生类似折叠的缺陷。
轧制过程中可能产生折叠的原因有:
①孔型中过充满是折叠产生的主要原因。
②孔型中欠充满也是折叠产生的主要原因。
③机架间张力太大与孔型欠充满是同样的道理。
④导卫对中不好可能出现单侧充满从而造成折叠。
⑤轧机调整不当，轧件尺寸不对或导卫磨损严重也可能产生间断折叠。⑥坯料加热温度不均匀。
2.若产生折叠，应从以下几个方面检查，排除故障:
①检查轧辊冷却时，粗轧机中氧化铁皮堆积是否过多。
②是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满。
③导卫不正常，检查滑动导卫中是否有异物堆积，滚动导卫中导辊是否正常。
④通过轧机的轧件尺寸是否正确，是否过充满或欠充满。
⑤检查张力情况。检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。
耳子
轧材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的。坯料中存在缩孔、偏析和夹杂等缺陷，会在轧制时导致轧件过充满。
1.轧制中可能产生耳子的原因有:
①轧件尺寸不正确或辊缝调节不当。
②张力过大，导致线材头尾出现耳子。
③成品轧机上导卫对中不好或调整不当。
④坯料温度不均匀，高温段成品尺寸合适，而低温段则出现耳子。
⑤轧件抖动会产生断续耳子，一段在材的一侧，另一段在材的另一侧。
2.若生产成品出耳子，应从以下几方面进行检查，排除故障:
①精轧机组入口轧件尺寸必须正确。
②工作辊径搭配，辊缝设定正确也很重要。
③检查轧机中的张力条件，如果速度适当，入口轧件和工作辊径正确，则精轧机中的张力应当是很小的。
④如果只是在轧材一侧有耳子，则检查成品轧机入口导卫对中、对正是否良好。
⑤如果要消除轧件抖动现象，需进行检查并做到以下几点: 精轧机组的辊环工作直径正确，入口轧件尺寸正确; 辊缝调节正确; 导卫调节正确; 使用减震导卫; 若钢种变化，轧件的宽展量也会变化，应做相应调整。
划痕
划痕是轧材表面沿长度方向上沟状的缺陷，其形状和大小各不相同，有的划痕沟侧有翻起的重叠边，也有很小的尖裂纹，划痕主要是成品通过有缺陷的设备，如导卫、活套、水冷箱、打捆机造成的。
1.在轧制过程中产生划痕的原因有以下几个方面:
①导卫中有堆积物。
②导卫安装不当或导辊断裂。
③导卫有毛刺。
④轧机的对中性不好，或导卫对中性不好。
⑤导卫开口度较大。
2.轧件若产生划痕，应从以下几方面进行检查，排除故障:
①每次轧机停机以后要进行检查，通常要检查每个机架上的导卫，在检查时有必要用手电筒照明以便观察清楚。
②孔型或导卫对中性不好是产生划痕的最常见的原因，要定期检查。
结疤( 翘皮或鳞层)
轧材表面与材基体部分结合或完全未结合的金属片层称为结疤。前者是由成品以前几道次轧件上的凸起物件轧入基体形成的，后者是已经脱离轧件的金属碎屑轧在轧件表面上形成的。
1.坯料表面质量不好，漏检坯料上原有的结疤，或连铸坯表面未清除干净的翘皮、飞翘等均可形成结疤。在轧制中产生结疤的原因有:
①坯料过热。
②坯料修磨不好。
③轧槽过渡磨损。
④辊环“掉肉”。
⑤轧机导卫有毛刺。
2.若产生结疤，应从以下几个方面进行检查，排除故障:
①料过热会产生偏析，并且产生过量的氧化铁皮。
②轧制过程中较大块的氧化铁皮轧入轧件的表面形成结疤缺陷，因此要使用高压水除鳞消除氧化铁皮。
③偏析使坯料表面不平整，破裂碎片轧入轧件内，在轧制后期破裂形成结疤，因此要控制好加热温度。
④轧机停稳后，要仔细检查轧辊及导卫表面是否有毛刺、磨损、掉肉等问题。
总结
轧材表面质量的形成原因及故障排除并不复杂，现场操作人员要根据以上原因进行分析，对排除方法要认真思考，经常不断地、定时的对导卫、轧辊、钢坯及加热、冷却水等进行检查，以减少轧材表面质量缺陷的发生次数，排除时应力求分析准确解决迅速。
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