中厚板表面质量缺陷研究

李兴华

（唐钢生产制造部 河北 唐山 063000）

1 引言

快速发展的社会经济建设加大了对中后钢板的需求量，使得中后钢板的生产占比在钢铁产业的总产量中越来越高，日益增多的产品品种和应用领域使得用于同时提高了对钢板外观及性能质量的要求。若不能严格控制中厚板生产工艺，压痕、划伤、麻点等表面缺陷就不可避免，进而对钢板的质量产生严重影响。因为钢板的表面缺陷直接影响着产品的耐磨性、抗腐蚀性等产品性能及外观，使得厂商与用户对其关注度越来越高。

2 典型的中厚板表面缺陷及形成原因

在生产中厚板的过程中，所用钢材的品种及生产工艺都会对钢板的表面缺陷产生影响，因此说钢材表面缺陷的产生具有多重因素。受轧钢工序工艺影响容易形成如下几种表面缺陷：

2.1 表面麻点

在钢板表面缺陷中，麻点是较为常见的一种，主要是由于氧化铁皮在生产和加热过程中未被及时清除而被一并压入钢板表面，并在之后的运输等过程中脱落，使得钢板表面留有深浅及形状、大小互不一致的坑点，造成钢板表面的凹凸不平。其分布特点主要有周期性、局部以及连续成片几种。这是从传统意义上对钢板表面麻点形成原因的理解。随着中厚板应用领域的不断增多，用户对中厚板质量提出了更高的要求，不仅生产工艺所形成的麻点不被用户所接受，因运输、使用或存储而造成的表面麻点也越来越被用户所关注。在用户看来，只要是不论在任何阶段，只要是因钢板表面氧化铁皮脱落所形成的表面凹凸不平都是钢板麻点的表现。因此，钢铁企业要提升自身钢铁产品质量，提高市场竞争力，就需要对产生于各个阶段的麻点问题进行有效解决。

2.2 边部裂纹

在中厚板表面缺陷中较为常见的还有边部裂纹问题。调查研究显示，由于在轧制连铸坯的过程中侧翻棱部而造成折叠，最终导致钢板边部的纵向裂纹，当前钢板生产中有超过17.6%的钢板裂纹都是由不当的生产工艺及成分设计所引发的。一旦出现钢板边部裂纹，就需要采用切边的方式进行处理，从而导致成本的增加和生产效率的降低。对于个别用户来说，其在定制钢板的同时对钢板宽度进行了明确要求，若对缺陷钢板进行切边则无法满足其定制需求，这就严重影响了钢板的使用效率。

2.3 表面花斑

通常来讲，钢坯中都含有Ni、Si等微量元素，但超过0.2%Si元素含量会使得钢坯经高温氧化而形成铁橄榄石（2FeO·SiO2），从而增强钢板表面氧化铁皮的附着力，很难被有效去除。

3 提高中厚板表面质量的工艺优化措施

3.1 表面麻点的处理

通过制定标准化操作流程，对不同钢种及不同规格的坯料指定不同的加热制度；通过对空气与燃油的合理化配置对加热炉温度进行有效控制，使得燃油得到更为充分的燃烧；处于加热炉待温状态时，要通过对炉内压力及气氛的有效控制对烧嘴火焰强度进行合理控制；对于烧嘴及其火焰的喷烧状况及位置进行常规检查，以降低火焰长时间烧蚀钢坯的概率。还可以通过在钢板表面喷涂抗氧化涂料减少铁皮的氧化程度。此外， 对钢板麻点进行有效解决离不开除磷高压水系统。为有效确保除磷效果，需要对高压水喷嘴的倾斜度、出水量及压力进行合理设置。

3.2 边部裂纹的处理

对于中厚板的边部裂纹，可以对板坯的加热工艺进行优化，使得板坯能够均匀受热，使得出炉板坯上下温差得以有效降低，尽可能使得轧件上下变形抗力保持一致，以防止轧件边部受到外力而发生不均匀变形。对展宽比及立辊压下量进行合理设置，通过调整横轧展宽量确保钢板边部均匀延展。受道次压下率不一致的影响，在轧制轧件时容易导致轧件表面的集中变形。对现有轧机配辊方案进行优化和调整，对轧制变形区运用辊径配辊等方法进行改善，从而实现对边部不均匀变形情况的有效改善。对于轧制工艺中的二次开轧温度区间进行合理设置，根据研究显示，过低的二次开轧温度会降低金属的延伸率，从而导致边裂。

3.3 表面花斑的处理

温度和轧辊是决定轧制工艺的两个关键点。过高的温度设置对于轧制过程的各个环节都会产生影响，过长的中间坯待温时间会极大地提高钢板表面二次氧化的概率，进而导致钢板表面形成花斑。当终轧温度超过900℃时，氧化铁皮无法很好地对氧原子扩散形成阻碍，从而加快了钢板氧化的速度，钢板表面被Fe2O3层所覆盖，进而导致表面花斑的形成。因此，对轧制工艺的制定要以保障钢板性能为前提，适度调低终轧温度，从而达到降低形成花斑率的目的。在轧制过程中需要定期对轧辊进行更换，以降低轧辊表面出现氧化膜掉肉、脱落、裂纹等缺陷的可能性，从而有效延长轧辊的使用期限。此外，若在轧制生产过程中未能对问题轧辊进行及时更换，钢板表面就会受到轧辊粗糙表面的影响而导致氧化不均，形成难以去除的氧化铁皮，导致花斑的出现。

4 结语

板材企业是否拥有较高的管理能力及先进的工艺装备可以通过钢板表面质量得以体现，这是一个企业产品形象的典型代表，客户可以据此对板材企业作一定程度的了解。本文结合生产实践研究并探索了控制并提高板材质量的方式方法，以便于板材企业在轧制过程中更好地控制板材质量，从而促进板材企业产品质量的提升以及经济效益的提高。

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