热轧钢板常见表面缺陷探讨

黄贻果

摘 要：伴随热轧钢板厚度的日益变薄，使得其在汽车制造、家用电器、集装箱以及建筑业等领域获得了大量的运用。近几年内，对热轧钢板产品越来越薄及对于板形精度需求不断提升的特征，针对热轧钢板的表面缺陷进行深层次的探讨具有非常重要的意义。

关键词：热轧钢板；常见；表面缺陷

1 引言

热轧钢板是冶金领域一种非常重要的产品，其在船舶、建筑以及制造业等均有着大量的应用，其产品的品质对于各个领域运用质量的可靠性与安全性起到着决定性的影响。伴随计算机技术的不断发展，运用计算机视觉技术，融合模式识别与数字图像处理技术达到热轧钢板表面缺陷自动划分与辨别是目前研究的焦点问题。

2 表面缺陷的形成原因分析

因为当前生产工艺之中有着非常多的影响因素，导致冷却以后的钢板表面产生不同程度的、不一样类型的缺陷。产品产生表面缺陷并不代表产品无法运用。产品是否合格需要由最终用途所决定。针对钢板表面缺陷种类的区分已经具备了统一的全球性评判指标。按照其行程原因与形状等要素的不一样，中厚板材的表面缺陷主要有33种不同的类型。各类型间或许会存在一定的联系，部分缺陷由外观层面来看是非常相似的，极易发生混淆，因此需要面向具体运用，融合热轧钢板表面缺陷相应的评判指标，才可以概括确定出科学地模式类别，进而为更深层次的分析辨别奠定较好的基础。

3 热轧钢板常见表面缺陷

3.1 热轧钢板表面氧化皮缺陷

氧化铁皮缺陷不但对热轧产品的表面品质有着影响，同时对于产品的性能和外观均有着一定的影响，严重影响着高质量产品的加工。根据缺陷宏观形貌的不一样，其主要有凹坑缺陷、麻点缺陷、纺锤状氧化铁皮缺陷以及红色氧化铁皮缺陷等等。

（1）凹坑缺陷和麻点缺陷是硬质塑性相对较差的氧化铁皮压入所导致的。麻点所指的是在热轧钢板表面存在的条状又或是块状的深浅不同、形状不一样的小凹痕或凹坑等等。麻点大都是因为细碎的氧化铁皮压入所导致的。凹坑所指的是在热轧钢板表面有低于轧制面分布的部分又或是持续的相对较大的深坑。凹坑是因为大块的氧化铁皮在轧制环节挤压基体成凹坑，在后期成型环节，由于受到应力的影响，氧化铁皮和基体相分离造成的。

（2）红色氧化铁皮是因为钢种中含有大量的Si，此氧化铁三层架构中中间层孔隙较多同时比较大，并且所遗留的氧化铁皮和基底在界面产生独有的Fe2SiO4使得其无法剥离。

（3）纺锤状氧化铁皮缺陷是最具代表性的一次氧化铁皮压入所导致的，线条状氧化铁皮缺陷是由于二次又或是三次氧化铁皮压入导致的。

3.2 热轧钢板表面翘皮缺陷

根据热轧钢板表面翘皮缺陷翘皮下化学成分与横截面形貌的不一样，将热轧钢板表面翘皮缺陷划分成以下3种不同的情况实施讨论。

（1）经过翘皮皮下成分发现存在二次氧化现象，主要有Mn、Si的氧化颗粒。在热轧过程中，钢坯热轧以前需要通过加热炉进行加热，同时保温一段时间，若钢坯的表面又或是边缘位置存在开裂或裂纹现象，加热环节此缝隙里面保有一定的空气，钢坯裂纹与空气相互接触，以造成钢坯里面的Mn、Si等容易氧化的元素会发生不同程度的氧化，所以在氧化铁皮附近发生了二次氧化。进入到热轧过程，钢坯表面裂纹与加热炉中所形成的二次氧化被轧合而留在热轧板外表，产生表面翘皮缺陷。能够经过对于热轧钢板表面品质的严格检查，排除板坯表面裂纹等缺陷以减少此状况的发生。

（2）经过翘皮缺陷组分分析发现翘皮皮下存在着夹渣成分。导致此现象的原因主要有以下两种：第一，结晶器水口的保护渣被带入到铸坯的内表层，通过热轧轧辊大量的轧制碾压以后，保护渣逐渐上浮至热轧钢板的表面最后产生翘皮缺陷；第二，铸坯在进入到加热炉以后，炉膛内壁的耐火材料分离至铸坯外表，通过反复轧制碾压以后耐火材料进入到热轧板内的表层产生翘皮缺陷；若铸坯内部存在结晶器保护渣，同样会造成钢的内部品质出现显著的恶化，所以需要常常检查结晶器水口的设计，增强对于结晶器水口的检查、维修，避免结晶器水口损坏造成保护渣进入到钢坯的内部。

（3）经过成分分析发现翘皮处横截面上仅仅只有氧化铁，此种现象大都是热轧环节所导致的。首先，钢坯在进入到热轧工序以前需实施表面除鳞，除鳞不充分又或是边缘位置存在高温氧化铁，通过后续轧制环节轧辊碾压而进入到热轧板次表层，产生表面翘皮缺陷，能够经过优化表面除鳞功效，以避免热轧板表面残留氧化铁。除此之外，热轧之前的几道轧制流程中或许由于工作辊表面情况等原因导致热轧板表面的划伤而形成氧化现象，在后期的轧制压下时氧化铁轧入热轧板表面最后导致表面翘皮缺陷的产生，这种现象的截面金相观察得知氧化铁大都发生在热轧板近表层位置较浅处，所以需要经常检测热轧轧辊的表面状态以避免翘皮缺陷问题的出现。另一方面，钢坯近表面内部存在着气泡，铸坯表面周围的气泡在轧制环节，沿着轧制方向不断向外延伸，最后在钢板表面逸出，造成热轧板表皮发生分层，产生热轧钢板表面翘皮缺陷。大部分状况下，翘皮被压合，在往返轧制又或是卷取环节，一些表皮分层剥离翘起重新被压实，翘皮下形成呈现为“八”字型的氧化铁布局状况。针对存在侧压定宽机的热轧而言，若侧压调节不科学，同样会造成热轧板边缘金属向上翻入热轧板表面，通过反复轧制以后，热轧板表面产生由热轧板边缘方向至中心覆盖的翘皮。

3.3 热轧钢板表面斑点缺陷

伴随家电、汽车等高端冷轧产品种类与数目的日益增加，制造过程对于热轧材料的品质需求不断提高，特别是热轧钢板表面品质一旦发生问题，便会传递至冷轧产品上，对于冷轧加工产生较大的影响。运用光学显微镜及扫描电镜等检测方式。针对热轧钢板表面所出现的斑点缺陷实施检验，探讨了此缺陷的特点以及形成原因。结果表明，热轧钢板表面斑点缺陷的宏观特征表现为密集分布的近似圆形的亮点，微观特征呈现为异常粗大的铁素体晶粒；层流冷却水不平稳、过度沸腾是造成斑点缺陷形成的重要原因；板形、温度等因素对于斑点缺陷的形成都有着非常大的影响。

3.4 热轧钢板表面黑线缺陷

近几年内，热轧钢板的表面产生了较多的黑线缺陷，此缺陷对于钢材的合格率造成了非常大的影响。为了充分掌握钢板黑线缺陷的特性与形成原因，以便更加好地运用措施以加强钢板表面品质，由出现黑线的钢板中取样实施微观与宏观分析。运用电子探针与光学金相等相关的分析方法针对热轧钢板表面的黑线缺陷实施分析。结果表明，热轧钢板表面的黑线缺陷是铸坯上原有的缺陷（表面又或是皮下纵裂纹以及皮下气泡等等）经过热轧加热炉不断高温氧化以后轧制所形成的。

4 结论

总而言之，钢板缺陷种类的划分是一项非常严格细致的工作，不但需要尊重传统的分类方式，同时还需满足相关標准已有的定义，本文针对热轧钢板最为常见的表面缺陷实施探讨。然而伴随钢种数量的不断增加，生产方式的多元化，全新的缺陷与形态的改变会不断形成，此个问题依然还需进行更加深入的研究。

参考文献：

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[2]王国栋，朱鲁玲，张作贵，等.热轧钢板表面翘皮缺陷分析[J].物理测试，2009（01）.

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