氧化皮缺陷類型與成因
在熱連軋過程的絕大部分時間內,帶鋼均處于高溫大氣環境中,氧化皮相繼處于形成、去除、因軋制而形變和冷卻相變等過程中,氧化皮的生長、去除和軋制綜合構成了產生熱軋帶鋼氧化皮缺陷的主要因素。氧化皮缺陷可按誘發工藝因素、發生工藝段和缺陷形態等分別加以分類。
按誘發工藝因素分類
(1)除鱗不佳。主要包括除鱗水系統壓力不正常、噴嘴堵塞、噴嘴角度不正確和除鱗水應用不合理等因素。
(2)軋輥表面劣化。包括工作輥材質不良、工作輥冷卻不良、輥面氧化與磨損、軋制里程(WKM)過長和異物壓入等。
(3)板溫過高。包括加熱爐溫度過高、粗軋出口溫度(RDT)過高和精軋入口溫度(FET)過高等,這些溫度過高將導致氧化皮增厚,因而形變困難,并加重軋輥的磨耗。同時,加熱爐溫度過高會加速高Si鋼氧化皮/基體界面處鐵橄欖石相(Fe2SSi04)的大量形成,增加一次氧化皮與基體的結合力和除鱗難度。
按發生工藝段分類
(1)粗軋氧化皮軋入。指殘留一次氧化皮和二次氧化皮在粗軋的R1一R4中被軋入帶鋼表面形成的缺陷。
(2)精軋氧化皮軋入。主要包括兩類,一類是精軋前除鱗后殘留二次氧化皮被精軋F1軋入缺陷:另一類是精軋過程形成的三次氧化皮在精軋F1一F7工作輥軋入形成的缺陷。
按缺陷形態分類
熱軋帶鋼表面氧化皮軋入缺陷只有在軋制完成后才能觀察和識別,產生的工藝環節不同,氧化皮的形態(形狀、尺寸、分布和顏色)差異明顯,因此透過對氧化皮缺陷的形態觀察和區分,有助于了解氧化皮缺陷形成的原因。氧化皮缺陷的形態種類很多,主要如下。
(1)紡錘狀氧化皮缺陷。此為典型的一次氧化皮軋入缺陷,其產生原因是PSB工作不正常或使用單組除鱗導致一次氧化皮除鱗不良,及加熱爐氣氛不當或者鋼坯出爐溫度過低導致一次氧化皮難以剝離。
(2)波浪狀氧化皮缺陷。其原因是FSB工作不正常或者除鱗效果不夠,導致二次氧化皮殘留而在精軋過程中軋入帶鋼表面造成。
(3)魚鱗狀氧化皮缺陷。其原因是板溫較高,在FSB除鱗后的氧化嚴重,三次氧化皮增厚,在精軋時被軋入帶鋼表面。精軋軋輥磨損程度越嚴重,缺陷程度也越重。
(4)紅鐵皮缺陷。此類缺陷容易出現在高Si鋼中,因加熱爐溫度過高,在氧化皮/基體界面處形成低熔點復合氧化物而導致一次氧化皮經PSB除鱗不徹底或者FSB對二次氧化皮除鱗不徹底造成一次氧化皮或二次氧化皮中內層Fe0相部分殘留,在精軋過程軋碎成顆粒,后在層冷過程進一步氧化成Fe203粉末而呈現出紅色。
(5)山水畫缺陷。山水畫形成的原因是粗軋階段形成的二次氧化皮過厚,R2軋制時氧化皮破碎,導致鋼板基體表面凸凹不平;進入精軋階段時,再生氧化皮嵌入凸凹不平處,與基體相互嵌入、軋合,并隨鋼板的減薄逐漸拉長形成山水畫紋路。
(6)散砂狀氧化皮缺陷。主要由精軋工作輥表面劣化引起,將精軋中形成的三次氧化皮以大量顆粒狀軋入帶鋼表面。若軋輥局部磨損,則此類缺陷會形成帶狀。
(7)流星狀氧化皮缺陷。此為三次氧化皮軋入缺陷,其原因是精軋的F1一F3機架工作輥磨損嚴重或者軋輥表面發生具有氣孔的流星狀表面粗化所致。
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標簽: 缺陷熱軋帶鋼氧化皮

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