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軋材

鎖定
軋材是指用軋製方法生產的,具有一定斷面形狀的金屬材料。特鋼軋材生產線是較先進的短應力回線軋鋼機組,實行全過程高精度軋製、熱機軋製和低温軋製。產品規格為20 -100mm,生產鋼種有軸承鋼、優質碳素結構鋼、優質合金結構鋼等。軋製產品的尺寸精度、表面質量及產品的檔次均要求較高,但在生產中時有線材表面缺陷發生,大致有以下幾種: 裂紋、摺疊、耳子、劃痕、結疤。
中文名
軋材
外文名
Metal rolling
類    別
金屬材料
外    形
有一定斷面形狀
製作難度
難度較大需工人手工處理
常見問題
雙邊軋爛

軋材裂紋

裂紋是指鋼材表面沿軋製線方向有平直或彎曲、折曲,以一定角度向線材內部滲透的缺陷。裂紋的長度和深度不同,在軋材的長度方向上都能發現。有的裂紋內有夾雜物,兩側也有脱碳現象 [1] 
1.軋材表面產生裂紋的主要原因在於鋼坯上有未消除的裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜物都會在軋材表面造成裂紋。連鑄坯上的針孔如不消除,經軋製被延伸、氧化、溶解就會造成成品的線狀裂紋。針孔是連鑄坯的重要缺陷之一,不顯露是很難檢查出來,應特別予以注意。高碳鋼軋製後冷卻速度過快,也可能造成成品裂紋,後者還能出現橫向裂紋。軋後控冷不當形成的裂紋無脱碳現象伴生,裂紋中一般無氧化鐵皮。另外坯料清理不好也會產生此類問題。
軋製過程中形成裂紋的原因主要有以下幾點:
①軋槽不合適,主要是尖角和軋槽尺寸有問題。
②軋槽表面太粗糙或損壞。
③粗軋前幾道次導衞的劃傷。
④粗大的氧化鐵皮軋進軋件表面及內部,而且這通常在粗軋前幾道次產生。
⑤導衞使用不當主要是尺寸太大。
2.若產生裂紋,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
(1) 高壓水除鱗是否正常工作,是否某架軋機軋輥的冷卻水路被堵塞或偏離軋槽。
(2) 導衞是否偏離軋製線,是否有氧化鐵皮在某個導衞中。
(3) 軋槽是否過渡磨損或因處理堆鋼事故時損傷了軋槽。
(4) 精軋機是否有錯輥,導衞是否對中及尺寸是否對應於所軋的規格 [1] 

軋材摺疊

軋材表面沿軋製方向平直或彎曲的細線,以任意角度滲入軋材的表面內,在橫斷面上與表面呈小角度交角的缺陷多為摺疊,通常摺疊較長,但亦有間斷的不連續的,並在軋材的長度方向上都有分佈,摺疊的兩側伴有脱碳層或部分有脱碳層,摺疊中間常存在氧化夾雜。
1.坯料中如存在縮孔、偏析、夾雜等缺陷,或者坯料修整不好都有可能產生類似摺疊的缺陷。
軋製過程中可能產生摺疊的原因有:
①孔型中過充滿是摺疊產生的主要原因。
②孔型中欠充滿也是摺疊產生的主要原因。
③機架間張力太大與孔型欠充滿是同樣的道理。
④導衞對中不好可能出現單側充滿從而造成摺疊。
⑤軋機調整不當,軋件尺寸不對或導衞磨損嚴重也可能產生間斷摺疊。⑥坯料加熱温度不均勻。
2.若產生摺疊,應從以下幾個方面檢查,排除故障:
①檢查軋輥冷卻時,粗軋機中氧化鐵皮堆積是否過多。
②是否有某個導衞偏離了軋製中心線引起過充滿。
③導衞不正常,檢查滑動導衞中是否有異物堆積,滾動導衞中導輥是否正常。
④通過軋機的軋件尺寸是否正確,是否過充滿或欠充滿。
⑤檢查張力情況。檢查坯料出爐温度,沿坯料長度上温度不均也可導致間斷性過充滿 [2] 

軋材耳子

軋材表面沿軋製方向的凸起稱為耳子,主要是軋槽過充滿造成的。坯料中存在縮孔、偏析和夾雜等缺陷,會在軋製時導致軋件過充滿。
1.軋製中可能產生耳子的原因有:
①軋件尺寸不正確或輥縫調節不當。
②張力過大,導致線材頭尾出現耳子。
③成品軋機上導衞對中不好或調整不當。
④坯料温度不均勻,高温段成品尺寸合適,而低温段則出現耳子。
⑤軋件抖動會產生斷續耳子,一段在材的一側,另一段在材的另一側。
2.若生產成品出耳子,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
①精軋機組入口軋件尺寸必須正確。
②工作輥徑搭配,輥縫設定正確也很重要。
③檢查軋機中的張力條件,如果速度適當,入口軋件和工作輥徑正確,則精軋機中的張力應當是很小的。
④如果只是在軋材一側有耳子,則檢查成品軋機入口導衞對中、對正是否良好。
⑤如果要消除軋件抖動現象,需進行檢查並做到以下幾點: 精軋機組的輥環工作直徑正確,入口軋件尺寸正確; 輥縫調節正確; 導衞調節正確; 使用減震導衞; 若鋼種變化,軋件的寬展量也會變化,應做相應調整 [1] 

軋材劃痕

劃痕是軋材表面沿長度方向上溝狀的缺陷,其形狀和大小各不相同,有的劃痕溝側有翻起的重疊邊,也有很小的尖裂紋,劃痕主要是成品通過有缺陷的設備,如導衞、活套、水冷箱、打捆機造成的。
1.在軋製過程中產生劃痕的原因有以下幾個方面:
①導衞中有堆積物。
②導衞安裝不當或導輥斷裂。
③導衞有毛刺。
④軋機的對中性不好,或導衞對中性不好。
⑤導衞開口度較大。
2.軋件若產生劃痕,應從以下幾方面進行檢查,排除故障:
①每次軋機停機以後要進行檢查,通常要檢查每個機架上的導衞,在檢查時有必要用手電筒照明以便觀察清楚。
②孔型或導衞對中性不好是產生劃痕的最常見的原因,要定期檢查 [1] 

軋材結疤( 翹皮或鱗層)

軋材表面與材基體部分結合或完全未結合的金屬片層稱為結疤。前者是由成品以前幾道次軋件上的凸起物件軋入基體形成的,後者是已經脱離軋件的金屬碎屑軋在軋件表面上形成的。
1.坯料表面質量不好,漏檢坯料上原有的結疤,或連鑄坯表面未清除乾淨的翹皮、飛翹等均可形成結疤。在軋製中產生結疤的原因有:
①坯料過熱。
②坯料修磨不好。
③軋槽過渡磨損。
④輥環“掉肉”。
⑤軋機導衞有毛刺。
2.若產生結疤,應從以下幾個方面進行檢查,排除故障:
①料過熱會產生偏析,並且產生過量的氧化鐵皮。
②軋製過程中較大塊的氧化鐵皮軋入軋件的表面形成結疤缺陷,因此要使用高壓水除鱗消除氧化鐵皮。
③偏析使坯料表面不平整,破裂碎片軋入軋件內,在軋製後期破裂形成結疤,因此要控制好加熱温度。
④軋機停穩後,要仔細檢查軋輥及導衞表面是否有毛刺、磨損、掉肉等問題 [2] 

軋材總結

軋材表面質量的形成原因及故障排除並不複雜,現場操作人員要根據以上原因進行分析,對排除方法要認真思考,經常不斷地、定時的對導衞、軋輥、鋼坯及加熱、冷卻水等進行檢查,以減少軋材表面質量缺陷的發生次數,排除時應力求分析準確解決迅速 [3] 
參考資料
  • 1.    嚴春蓮, 温娟, 鞠新華,等. 軋材偏析的組織表現及成分解析[J]. 物理測試, 2015, 33(4):6-13.
  • 2.    劉樂東. 連軋材表面缺陷的成因分析[J]. 連鑄, 2006(6):25-27.
  • 3.    劉宗昌, 王玉峯, 楊慧,等. 42CrMo鋼鍛軋材的帶狀組織[J]. 內蒙古科技大學學報, 2003, 22(4):323-326.