PDF《热轧带钢边裂缺陷的成因研究》

第28卷第2期2006年4月 四川冶金 sichu锄Me诅Uurgy Vd.

28 No.2 A面l,2006 热轧带钢边裂缺陷的成因研究 刘波(攀钢新钢钒公司热轧板厂) 【摘要】通过相关工艺调查分析、金相检验和跟踪试验等方法,研究了热轧带钢边裂缺陷的产生原因,为有 的放矢地采取措施治理边裂缺陷创造了条件. t【关键词】热轧带钢边裂气泡角横裂 THE DISQUISITION ON HOT STRIP STEEL BORDER SPLIT DISFIGUREMENT Liu Bo (1kmt蹦pM.1l№hihuaN州S吲and vanadi啪C0.Ltd.) [AbSt髓ct]This paper introduceS the cauSe of bofder Split on hot strip Steel by∞rrelative arts a11d crafts reSearch and experimentation. The∞nclusion of this p印er create 00ndition of dealing with border split on hot strip steel. [Key words] hot strip Steel,border Split,alveoli,∞mer acm站Split 在攀钢热轧板厂的生产历史上,曾连续多年都 有数百至上千吨钢卷产生边裂(又曾判为 过烧 )缺陷,涉及的钢种有Q

195、Q

235、09siVL、P510L、 08~、stb

32、X

46、X

52、09C1】PTiRe和花纹板卷等. 热轧带钢边裂缺陷是指钢板边缘沿长度方向的一侧 或两侧出现破裂,其裂口处有氧化色或夹杂的缺陷, 严重者钢板边部全长呈锯齿状.国内外许多研究结 果均表明,热轧带钢边裂缺陷产生的主要原因是:板 坯边缘存在角横裂、皮下气泡等缺陷;

板坯边缘有夹 杂;

车L件边部温度过低,或轧制张力设定过大;

板坯 的硫、铜含量较高,轧制时钢板的热脆性大.由于产 生边裂缺陷的原因较多,一段时间内热轧生产线发 生边裂缺陷的钢卷数量又大,批次集中,因此公司专 门成立了现场工作队,决心深入系统地研究此缺陷 产生的原因,以便采取有针对性的治理措施,减少或 最终消除边裂缺陷,减少企业经济损失. 1研究方法 由于造成热轧钢卷边裂的原因曾经大部分都判 定为热轧加热工序 过烧 造成,具体数量见表1. 因此,现场工作队首先对热轧加热工艺进行了全面 调查分析;

同时不断地取缺陷样送钢研院检测中心 进行金相和电镜检验分析;

为进一步验证缺陷原因 的调查分析结果,还专门进行了跟踪试验进行验证. 表1 历年热轧钢卷边裂缺陷判定情况 单位:t 2研究结果 2.1热轧加热工艺调查研究 针对一段时间内热轧带钢边裂缺陷频繁发生的 情况,现场工作队对发生边裂缺陷的63个炉次的热 轧加热工艺进行了调查,调查结果见表2.其中 万方数据 第2期sic}l咖删u啊..17.

1 q1235G 1210~1240 1230~1270 1260~1310 1130~1210 150~320

39 2 x

46、)(52 1200一1230 1220~1260 1240―1290 1070~1150 160~240

40 3 P510L 1230~1250 1260~1280 1270~1330 1150~1230 160~350

30 4}Ⅱ295 1220一1240 1240~1270 1260~1310 1140~1210 150~250

10 5 Stb32 1200一1220 1210―1230 1230~1260 1130~1190 170~320

5 6 Q195LC 1210~1230 1230~1250 1250~1300 1140~1210 200~330

7 从表2可以看出,尽管X46和)【52的加热温度 靠规程下限,以及e1195LC的加热温度靠规程上限, 但是发生边裂缺陷的各钢种的热轧加热工艺都符合 规程要求.因此,从加热工艺执行情况看,没有找到 板坯加热温度异常与热轧钢卷边裂缺陷的对应关 系.实验研究也表明:一般低碳钢(含碳量0.1~ 0.2%)的理论过烧温度为1470~1490℃,允许最 高加热温度为1320~1350℃.从表2可见,热轧板 厂生产的一般低碳钢和低合金钢的加热温度均控制 在1200~1250℃范围内,不仅远远低于理论过烧温 度,而且远远低于一般允许的最高加热温度,因此, 在正确执行技术操作规程的前提下,现行热轧加热 工艺不可能造成上般低碳钢和低合金钢铸坯 过烧 .钢卷边裂缺陷不是由加热工序 过烧 引起的, 只能是其它原因造成. 2.2金相分析检验 为了深入系统地研究产生热轧钢卷边裂缺陷的 真正原因,几年来课题组成员不断地取边裂缺陷样 送钢研院检测中心进行金相检验分析;

关于钢卷边 裂缺陷的历年金相分析检验结果摘要列与表3. 表3 热轧钢卷边裂缺陷历年金相分析检验报告摘要

1 1996 08~ (2)边裂缺陷的产生可能与终轧温度偏低有关,也可能与连铸过程中的氧化物夹渣有 下2兰名怒黧.似21998 Q195花纹板罐鎏瓣嘉萎鬃豫含量多,气泡内壁有的被氧化,在轧制时侧边气体迸出形成,J、 攀聪黔院

2 1998 Q195花纹板(2)板边部气泡密集,气体含量多,气泡内壁有的被氧化,在轧制时侧边气体迸出形成小 平鼍!省翟!,陇31998 Q195LC 该炉钢热轧钢卷破边原因是炼钢脱氧不良,铸坯存在严重针孔及皮下气泡所致. PWB花纹板

4 2000钢卷号:

005014713 5

2000 Stb32

6 2000 09SiVL e拉35花纹板

7 2000钢卷号:

003029601 8 200lo Q195

9 2001 P510L

10 200l X46 (1)用显示过烧的试剂检验样品时未见过烧特征;

(z)根据裂口部位的树枝状纤维形态及断续分布的氧化裂纹,可以认为是气泡暴露所 致. (1)采用显示过热和过烧的试剂腐蚀抛光样面时,未见过烧特征,在抛光状态下也没有 检验出晶界氧化现象;

(2)压扁的孔洞可能是气泡所致.气泡在烧钢过程中一旦烧露,会立即氧化.氧化的气 泡在轧制过程中不能焊合,只能起到裂纹源和裂纹扩展路径的作用,因此认为此板的 烂边与原生缺陷被烧露有关. (1)用显示过烧的试剂侵蚀后,未发现过烧特征;

(2)烂边与被烧露的原生孔穴有关. (1)用显示过烧组织的试剂腐蚀试样,未显示过烧特征,在抛光状态也未发现氧化晶界;

(z)根据裂口区呈树枝状的纤维流线及裂口区的孔穴特征.说明轧制前就存在缺陷.烧 钢过程中被烧露氧化而不能焊合,轧制延伸时缺陷区不能参与同步变形而被拉开所 致. (1)用显示过烧组织的试剂腐蚀试样,在金相检验时未发现过烧特征.在抛光状态也没 有检验出晶界氧化现象;

(2)局部烂边与原生缺陷有关. (1)在轧制面下层和角部下层存在未压合的孔穴,可以认为是原生孔穴的遗迹,由于被 氧化而未能被轧制焊合;

(2)上述孔穴.有可能是连铸坯上固有的气泡带.有气泡带的铸坯,烧钢时间过长就有 可能烧露而被氧化,或者气泡带就在近表层,在正常烧钢时间内就被烧露而氧化;

(3)金相检验过程中未发现过烧证据.除孔穴之闻有较集中的夹杂外.基体金属中未见 异常夹杂. 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 攀钢钢铁研究院 检测中心 (下转封四) 万方数据 (上接第17页) 从表3可以看出,造成热轧钢卷边裂的主要原 因是原料缺陷(如气泡)所致,与热轧加热工艺无关. 2.3跟踪试验结果 为了探索连铸坯角横裂缺陷与热轧带钢边裂的 对应关系,现场工作队对发生角横裂缺陷较多的 Q

235、炉罐号为P113586铸坯的轧制过程进行了 一一对应 式的跟踪试验,试验结果为: (1)跟踪试验的本炉钢的每一块铸坯均存在程度 不同的角横裂,角横裂缺陷沿板坯宽度方向的长度 为10~50 mm,沿板坯厚度方向的长度为10~20 Im,裂口宽度约1 mm. (2)本次跟踪试验轧制的钢卷均有程度不同的边 裂缺陷,缺陷形貌与树枝状边裂类型相对应.跟踪 试验说明热轧带钢边裂缺陷与铸坯角横裂缺陷存在 对应关系. 3带钢边裂缺陷的成因分析 连铸坯的气泡缺陷发生在近表面处就称为皮下 气泡.皮下气泡有时与表面连通,形成表面针孑L,目 视检查很难发现,但经火焰清理后可以显露出来. 连铸坯皮下气泡在铸坯断面呈蜂窝状长条形孑L洞, 并与表面垂直,沿铸坯周边密集分布,一般距表面2 ~8 mm,长度15~30 mm.若铸坯边部存在皮下气 泡类缺陷,在加热炉内加热时因表层氧化,再经高压 水除鳞后就显露在外,在轧制过程中因缺陷部位与 基体结合不牢固,轧制时不能焊合,发生不连续、不 均匀变形的现象,从而导致边裂.例如,熔炼号为 P813946共有9块铸坯,轧出6块都产生了严重边 裂缺陷,余下3块板坯返回板坯库,待空冷后检查发 现铸坯断面存在严重的蜂窝状气泡;

又如炉罐号 P826915,该炉钢由Stb32改钢质变为Q195LC,共12块铸坯,轧出9块有6块发生严重边裂缺陷,另3 块回炉(坯号为

103、104和205),经检查同样存在 严重的蜂窝状气泡缺陷. 连铸坯角横........