冷轧钢板表面缺陷分类及分析*

王炜 陈斌 李浩 钱健清 申斌

(1.马鞍山钢铁股份有限公司;2.安钢集团冷轧指挥部;3.安徽工业大学)

冷轧钢板表面缺陷分类及分析*

王炜1陈斌1李浩2钱健清3申斌3

(1.马鞍山钢铁股份有限公司;2.安钢集团冷轧指挥部;3.安徽工业大学)

通过对冷轧钢板常见表面缺陷进行分类，对其表面缺陷的形成原因进行分析，提出了基本的解决方法，对于提高冷轧板表面质量具有一定的作用。

冷轧板 缺陷 分类 分析

0 引言

冷轧板最主要的质量问题是表面缺陷，由于冷轧板的冶金生产过程长、规格薄，因此容易出现诸如线状缺陷(国内部分研究者也称为条痕)、孔洞、疤/坑、夹杂、氧化铁皮压入、表面裂纹等表面质量问题，严重影响板材外观及其使用性能。表面缺陷一直是国内外钢厂感到棘手的质量问题，被认为是常见的而又是难以消除的顽症，因为有些缺陷无论是冶金过程还是演化过程都由多种因素综合造成，其外貌特征也都极为相似。

下面就各种常见的冷轧板缺陷进行基本的分类和分析，同时提出相应的解决方法，以供有关设计、生产管理人员参考。

1 冷轧板常见缺陷分类及产生原因

1.1 夹杂类表面缺陷

线状缺陷是冷轧板最常见的表面夹杂缺陷之一，有亮色和暗色两种，有的也叫做“亮线”和“黑线”，两种缺陷往往交叉出现。目前，关于黑线的形成机理比较清楚，主要与连铸工序有关，而亮线的成因比较复杂，目前还没有统一的观点。首先，缺陷在钢板表面的分布规律不同则其形成机理亦不同。其次，用肉眼观察时，容易将其与冷轧工序形成的酸洗划伤和平整、剪切划伤缺陷混淆。

孔洞是薄规格冷轧产品中常见的一种缺陷。带钢表面的孔洞，大部分冷轧轧制后才能形成孔洞，一小部分热卷表面即已形成孔洞。一般情况下肉眼即可鉴别，较小时可通过孔洞仪进行检测。炼钢过程夹杂、翘皮、气泡，热轧严重异物压入、挫伤及冷轧挫伤均可能形成孔洞。

在疤/坑缺陷中，一般可见异常组织，也有出现夹杂物的情况。酸洗时氧化铁皮没有清除干净，在轧制时就会被压入薄板坯形成缺陷。疤/坑缺陷出现在板卷轧制面之一的局部区域，有时1个板卷有1～2处肉眼可见的缺陷，严重时可达5～6处。缺陷区有密集的疤(金属疤壳)和凹坑，呈疙瘩状，已失去原有的金属光泽。

1.2 机械损伤缺陷

划痕是其中最典型的代表，实际上的划痕或划伤是冷轧钢板常见的一种表面缺陷。划痕的产生，是由于轧机组的辊道失修造成转子不转动和卷取机技术状态不良或其它操作工艺不当造成的。划痕的存在，它起着缺口作用，变形时造成应力集中，因而导致零件冲压开裂。划痕越深，缺口作用越明显;划痕越长，缺口作用的区域就越大;即使是很浅的划痕.也可能成为零件冲压开裂并迅速向金属内部渗透诱发裂纹的起始点;同时还可能成为零件疲劳断裂的潜伏因素。可经常对轧机的辊道进行检查和维修、提高卷取技术、改善操作工艺减少划痕的出现。

折叠是在钢板表面局部相互折合的双层金属。外形呈现出“舌”状、连续“山峰”状、条状等形态。折叠对钢板表面质量的影响取决于其凹痕的深度，与轧制钢板的厚度有一定的关系，严重的造成整张钢板改尺或改判。折叠可以分为轧制折叠和冶炼折叠。

压痕是常见的机械损伤缺陷，它是带钢表面呈周期性凹状印痕。常见产生原因有两种:一是在轧机空转时预压力过小，造成工作辊与中间辊点接触而使中间辊周长方向磨损，受损中间辊反过来造成新更换工作辊表面压印而造成带钢表面压痕。此外原因是中间辊掉肉造成工作辊表面压印，即在带钢表面产生压痕。波浪是钢板沿长度方向呈现高低起伏的波浪形状的弯曲，破坏了钢板的平直性。单侧波浪多出现在较厚的钢板中，双侧、中间波浪多出现在较薄的钢坯中。波浪产生原因可能是由于在轧制过程中，由于辊型不良(轧辊的初始凸度配置不合理、轧辊冷却不良导致的辊凸度的异常、轧辊的不均匀磨损)出现的辊缝变化;两侧的压下不稳定造成辊缝的跳动;钢坯的加热温度不均匀造成的长度方向的延伸不均匀;轧制不对中出现的轧制不稳定等所致。

1.3 涂污类缺陷

斑迹是带钢表面出现点状、条状、片状等形貌各异、颜色各异的缺陷，主要指除乳化液斑迹、锈斑、斑迹等已定名斑迹以外的其它斑迹。机组漏油间断分布带钢表面，表现为近似椭圆形的油斑;各种溶液中的污物，无规律粘附在带钢表面，经挤干辊或导辊碾压后成为条状或带状的斑迹;带钢在溶液和漂洗烘干段停留时间过长或溶液残留表面容易引起，挤干辊损伤是引起斑迹的主要原因。

钝化斑点是由于局部钝化液喷嘴堵塞、边部喷嘴未吹干净带钢边部、下部喷嘴给定流量太小、挤干辊面破损、挤干辊中部磨损严重，钝化液挤不干、喷嘴给定流量太小，造成溶液飞溅、钝化液浓度超高、储存槽或管道泄露，滴到带钢上、挤压辊两端压力调整不均等所致。

1.4 厚度不均或不合类缺陷

带钢沿轧制方向厚度波动变化超出产品要求或轧制成品厚度与产品要求厚度不符。产生原因可能有以下几种:热轧原料本身厚度不均，材质硬度不均;AGC系统没有投入时，压下及速度调节不及时;各机架张力波动范围过大;测厚仪不准等。

2 控制措施探讨

2.1 优化炼钢、连铸工艺参数

优化结晶器保护渣，加强结晶器石英质水口的质量检查和控制，降低二次冷却水强度，使冷凝收缩应力减少等;改善连铸工序使其稳定化浇铸减少疤/坑缺陷的产生。

2.2 加强坯料及设备管理

严格坯料质量检查，缺陷清理，不合格的坯料不投产;控制轧制的抛出速度，保持适当的下压力，避免轧件下扣与机架辊、辊道撞击，加强机前机后轧道的点检，避免出现“死辊”等。

轻微小面积压痕可对工作辊进行修磨(用砂石)，严重压痕应更换工作辊;轧机空转时给一定轧制压力或采用弯辊，以避免局部损伤轧辊，发现中间辊、支撑辊局部损伤，减轻轧辊表面压痕深度，勤换工作辊，必要时及时更换中间辊或支撑辊。根据轧制规格变化及时进行轧辊凸度的调配;改善轧辊冷却，确保热凸度的稳定;提高钢坯加热质量，降低钢板的变形不均。

2.3 及时清理轧后油污

避免机组漏油、提高各种溶液质量、避免带钢非正常停机，挤干辊损伤应及时更换可以有效的控制斑迹缺陷。每次检修要把喷射管中的污垢清除、始终保持边部喷嘴喷吹带钢边部、挤干辊面保持平整光滑、保证喷嘴不堵塞，钝化液喷洒均匀、钝化液浓度保持恒定、保证管道与储存槽不漏液、及时调整喷嘴流量，使其喷射均匀又不飞溅等。

2.4 降低热轧原料厚度波动及优化AGC系统

确保热轧原料厚度精度，对严重超厚或超薄部分应切除，轧制中发现原料厚度波动，应及时降速，待调节好后再升速，当厚度波动严重时，要停机，然后按实际厚度进行手动设定计算，再启动设备进行轧制。AGC系统没有投入使用时，随速度的变化及时调节轧制力和张力，保证厚度精度正常;严格保证系统的张力稳定;定期检查测厚仪的精度，轧制时如发现异常状况，及时检查、核对成品实物厚度与测厚仪显示的一致性，否则立即通知计控人员进行处理等。

3 结论

从以上分析可以得出以下结论:

1)冷轧钢板的表面缺陷主要分三大类即夹杂类缺陷、机械损伤类缺陷和涂污类。

2)夹杂类缺陷主要由炼钢、连铸造成的，该类缺陷只有氧化铁皮压入和热轧及酸洗工艺相关。

3)机械损伤类缺陷主要由热轧，冷轧和钢带在运输过程中造成的造成。

4)涂污类缺陷主要是冷轧最后一道轧制后的工艺造成的。

5)厚度不均或不合类缺陷主要是由热轧原料厚度波动及AGC调整不到位造成的。

［1］彭其春，田俊，张学辉，等.冷轧板夹杂类表面缺陷研究的进展［J］.炼钢，2009，25(1):73 －77.

［2］钟声.冷轧板表面缺陷综述［J］.四川冶金，2007(3):25－29.

CLASSIFICATION AND ANALYSIS ON SURFACE DEFECTS OF COLD ROLLED SHEET

Wang Wei1Chen Bin1Li Hao2Qian Jianqing3Shen Bin3
(1.Maanshan Iron and Steel Co.，Ltd;2.Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd;3.Anhui University of Technology)

It analyzed the forming reasons on surface defects of cold rolled sheet through classifying these defects，put forward some measures which could improve its surface quality.

cold rolled sheet defect classification analysis

*联系人:钱健清，教授，硕士生导师，安徽.马鞍山(243000)，安徽工业大学 金属材料与加工重点实验室;

2011—4—10