热轧钼板质量影响因素分析

韩强，安耿

（1.金堆城钼业股份有限公司科技信息部，陕西西安710077）

（2.金堆城钼业股份有限公司技术中心，陕西西安710077）

0 前言

钼金属具有高熔点、高强度、高电导率、热膨胀系数低、耐腐蚀性能好等特点。钼及钼合金板材、带材是非常重要的钼深加工终端产品和冲压结构件原材料，是钼金属的原料制备技术和后续成形加工技术的综合体现。钼板带材的质量直接代表着钼加工企业的技术水平，也是综合型钼企业发展必须关注的内容［1－2］。

热轧钼板材广泛应用于高温炉、电子元器件、发热体等领域，电子行业平面显示器和光伏行业太阳能电池用钼溅射靶材全部以热轧板为主，经过后续机加工处理而成，其年需求量在2 000 t左右，且消费量年增长率为20％～40％［3］。热轧钼板轧制过程中的不均匀延伸和热裂等情况直接影响着成品钼板及其后续加工产品的质量。在实际生产中，了解钼板轧制过程的影响因素并采取针对性的措施，提高现场热轧钼板材的质量合格率，对提高客户满意度、提高资源利用率、提升企业经济效益等工作有现实意义。

1 试验

试验用轧制设备为四辊可逆板材热轧机，辊宽750 mm，最大轧制厚度 60 mm，最大轧制力7 000 kN。试验用轧制板坯厚度20 mm，单重7 kg，板坯的理化指标符合国家《GBT 3462－2007钼条和钼板坯标准》的要求。

表1是钼板的轧制工艺流程，最终成品钼板的厚度为1.3 mm。

表1 钼板的轧制工艺流程

2 热轧钼板质量影响因素分析［4－8］

通过对上述钼板热轧过程的跟踪，发现翘曲、侧弯、波浪与瓢曲以及热裂等问题是钼板轧制表现出的主要现象，显然，这些问题的存在极大程度上影响着后续轧制及最终钼板的质量。

2.1 翘曲

轧制过程中钼板离开轧辊出口后会出现向上或向下的弧形弯曲，如果处理不及时，则会在后续的轧制过程中出现断裂，影响整个轧制过程。轧制过程中出现翘曲的主要原因有：

（1）板坯加热时上、下表面受热不均；

（2）上辊直径若大于下辊直径，由于上压力出现下翘；下辊直径若大于上辊直径，由于下压力出现上翘；

（3）上下辊出现轴向错动；

（4）上下辊的转速不一致；

（5）变形制度不合理，一般情况下，压下量太小易上翘，压下量过大易下翘。

针对以上原因，首先要保证板坯整体加热均匀，并在实际生产中根据板坯及轧机设备的实际情况确定合理的轧制工艺及道次变形量；此外，要保证轧机设备的使用稳定性，轧制前做好设备的检查维护，在轧制过程中出现钼板的异常翘曲应及时停车并处理。

2.2 侧弯

侧弯是指钼板离开轧辊出口后向一侧弯曲，这主要是由于轧制过程中钼板宽向上的一边延伸大于另一边所致。导致这种现象的主要原因如下：

（1）钼板坯断面呈斜楔形，一边厚另一边薄；

（2）轧辊中心线不平行及歪斜，或轧制时轧辊窜动；

（3）钼板宽向两侧加热不均；

（4）钼板送入轧辊时未对准轧辊中心，或侧向导板安装不正确；

（5）辊身两边温度不一致，或一侧辊颈发热；

（6）两边压下不一致，辊缝呈斜楔形。

轧制过程中出现轻微的镰刀弯及跑偏时，可以及时调整两边压下来纠正。钼板向右出现跑偏，可以采用降落右边压下螺丝或抬起左边压下螺丝两种办法调整，根据情况可以采用其中一种，也可以同时采用。

2.3 波浪与瓢曲

波浪与瓢曲最常见于热轧的最后几道次，出现这种现象的主要原因有：

（1）轧前钼板坯横断面超差，不规整，或已有镰刀弯；

（2）辊身温度不均匀，中部与边部温差太大；

（3）轧辊磨损不均匀；

（4）前后道次的加工率分配不合理。

因此，要避免轧制过程中钼板出现的波浪与瓢曲，在生产中对照上述几种原因，及时采取对应的改正措施。

2.4 热裂

钼板由于脆性破裂出现在表面或内部的缺陷，使完整的钼板出现不同程度的损坏，钼板坯品质是热轧产品质量的内因。热轧过程中的脆裂形式较多，如表面裂纹、层裂、内部裂纹、裂边及全部碎裂等。表面裂纹、横向裂纹大多在热轧的头几道次出现，而裂边大多在热轧较后的道次中出现。钼板轧制过程中出现热裂的主要原因如下：

2.4.1 钼板坯质量不合格

板坯中裂纹、气泡、夹杂、疏松等缺陷及结晶组织粗大常常是导致热裂的主要原因，导致热轧时脆裂越易发生。生产中表面质量较差的板坯，热轧前大多进行车皮铣面；有的先进行锻造。

2.4.2 热轧前加热工艺不正确

热轧前加热不均易于在热轧时延伸不均出现拉裂；由于加热温度过高及时间过长出现晶粒粗大，热轧时会出现内部裂纹及全部碎裂。尤其当板坯重量较大时，如加热速度过快及保温时间不足，由于加热不均匀出现的热应力过大也会出现热裂。

2.4.3 热轧开始时内外层延伸不均

热轧开始时，钼板坯温度高而强度低，钼板与轧辊的表面摩擦大，出现表面粘着，内层变形的情况，由于钼板是一个整体，表层受纵向拉应力，内层受纵向压应力，当强度不足时钼板表面出现较深的横向裂纹，由于表面摩擦过大而撕裂钼板表面出现表面裂纹。

热轧时如果轧辊表面网纹越严重，板坯表面疏松越严重，加热的内外层温度越不均匀，热轧时越易出现表面裂纹和横向裂纹。为防止表面裂纹应经常打磨辊面，辊面龟裂严重时应及时换辊，必要时浇润滑油，使钼板与轧辊之间增加滑动，减小拉应力。对于热轧中出现轻微表面裂纹的坯料，热轧后要铣削表面消除裂纹。

2.4.4 轧制时压下量小使变形未深入到钼板中心层

热轧开始阶段由于钼板坯厚及压下量小，接触弧短，钼板内层变形不均匀，出现中心层未变形或延伸最小的情况，钼板边部断面呈现双腰形，钼板的中心层受拉应力，尤其当板坯中心层疏松严重及晶粒粗大时，由于表面摩擦大出现粘着，钼板上表面绕上轧辊弯曲，下表面绕下轧辊弯曲，沿钼板中心层分成两半，出现中心层开裂张嘴，生产中为了使变形渗透到钼板中心层及板坯内部的疏松良好焊合，在轧机能力允许的条件下，应适当加大开坯道次压下量，或者用直径较大的轧辊，有时只好减小板坯的厚度。

2.4.5 宽展

热轧时由于宽展使边部纵向延伸小出现拉应力，而且由于边部温降快，塑性降低，在热轧后期常出现裂边。热轧时宽展越大，终轧温度越低，最后几道次压下量越大，裂边越易发生。

3 结论

（1）钼板坯厚度不均总是存在的，但过大的横向厚度不均对板形的影响往往比轧制压力等工艺参数波动的影响大得多。

（2）影响板形的设备因素很多，轧辊直径越大，轧机的刚度越大，越有利于提高轧制产品的尺寸精度和平直度。

（3）不均匀延伸与钼板形状有关系，产品越宽，厚度越薄，不均匀延伸越敏感。

（4）热轧时的脆裂往往是几种原因的综合作用，要根据具体的轧制条件具体分析。例如热轧时出现全部碎裂常与钼板坯质量和加热时过烧有关；热轧时终轧温度太低，由于钼金属温降大，会加剧裂边；厚板坯由于组织、加热、变形的不均匀程度比薄板坯更显著，也易于热裂。

［1］罗振中，杨晓青，廖利波.国内钼冶炼及加工技术最新进展［J］.中国钼业，2008，32（1）：14－18.

［2］钟培全.钼与钼合金的应用及其加工方法［J］.中国钼业，2000，24（5）：15－16.

［3］安 耿，李 晶，刘仁智，等.钼溅射靶材的应用、制备及发展［J］.中国钼业，2011，35（2）：45－48.

［4］李名洲，夏立信，李著恺，等.重有色金属材料加工手册［M］.北京：冶金工业出版社，1979，205－208.

［5］韩 强，张相一.纯钼板及钼合金板热轧工艺探讨［J］.中国钼业，2001，25（1）：39－42.

［6］张明祥，来晓君，贾东明.宽钼板轧制过程中宽展量的研究［J］.西安工业学院学报，2006，，2（1）：79－82.

［7］耿宏安，陈玉娥.控制钼片脆性的探讨［J］.中国钼业，1995，19（2）：25－28.

［8］李鹏.热轧工艺对钼板材成品性能的影响［J］.稀有金属与硬质合金，2005，33（2）：35－37.