乔明亮，肖立军，王长生，张红雁，周志军

（山东石横特钢集团有限公司，山东 肥城271612）

高速线材表面缺陷的产生原因及排除方法

乔明亮，肖立军，王长生，张红雁，周志军

（山东石横特钢集团有限公司，山东 肥城271612）

对高速线材常见的表面缺陷裂纹、折叠、耳子、划痕、麻面、结疤产生的原因进行了分析，并提出了相应排除方法。尽管缺陷不同，原因各异，但多和轧槽、导卫、连铸坯质量及尺寸、冷却水情况等有关，生产中应定期检查导卫、轧辊、钢坯及加热、冷却水情况，及时处理隐患。

高速线材；表面缺陷；原因分析；排除方法

1 概述

山东石横特钢集团有限公司高速线材生产线引进美国MORGAN公司4架平立交替超重负荷预精轧机组和超重负荷V型结构精轧成型机组（8架精轧机＋4架减定径机）及增强型温度控制系统，实行全过程高精度轧制、热机轧制和低温轧制。设计年产量50万t的优质高线，产品为φ5～φ22 mm无扭控冷热轧圆盘条，φ6～φ10 mm无扭控冷热轧带肋钢筋盘条，盘重2 t以上，生产钢种有优质碳素结构钢、弹簧钢、焊丝钢、焊条钢、冷镦钢、碳素结构钢、低合金钢。轧制产品的尺寸精度、表面质量及产品的档次均要求较高，但是生产中时有线材表面缺陷发生，包括裂纹、折叠、耳子、划痕、麻面、结疤（翘皮或鳞皮）。结合生产实践经验，分析了这类缺陷产生的原因及排除方法。

2 各类缺陷的原因分析及排除方法

2.1 裂纹

裂纹是指线材表面沿轧制方向有平直或弯曲、折曲，或以一定角度向线材内部渗透的缺陷［1］。裂纹长度和深度不同，在线材的长度方向上都能发现。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳现象。

线材表面产生裂纹的主要原因在于钢坯上有未消除的裂纹（无论纵向或横向）、皮下气泡及非金属夹杂物，它们都会在线材表面造成裂纹。连铸坯上的针孔如不消除，经轧制被延伸、氧化、溶解就会造成成品的线状发纹。针孔是连铸坯的主要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应特别予以注意。高碳钢线材轧制后冷却速度过快，也能造成成品裂纹，还会出现横向裂纹。轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象，裂纹中一般无氧化铁皮。另外坯料清理不好也会产生此类问题。轧制过程中形成裂纹的原因主要有：1）轧槽不合适，主要是尖角和尺寸有问题，表面太粗糙或损坏。2）粗轧前几道导卫的划伤。3）粗大的氧化铁皮轧进轧件，通常在粗轧前几道产生。4）导卫尺寸太大。

若产生裂纹，应从以下方面检查，排除故障：1）高压水除鳞是否正常，轧机轧辊的冷却水路是否堵塞或偏离轧槽。2）导卫是否偏离轧制线，有否氧化铁皮堵塞在某个导卫中。3）轧槽是否过度磨损或因处理堆钢事故时损伤了轧槽。4）精轧机是否有错辊，导卫是否对中及尺寸是否对应于所轧的规格。

2.2 折叠

线材表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，以任意角度渗入线材的表面内，在横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折叠［1］。通常折叠较长，但亦有不连续的，在线材的长度方向上都有分布。折叠的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折叠中间常存在氧化铁夹杂。

坯料中如存在缩孔、偏析、夹杂等缺陷，或者坯料修整不好都有可能产生此类折叠缺陷。在轧制中可能产生折叠的原因有：孔型中过充满、欠充满；机架间张力太大；导卫对中不好可出现单侧充满从而造成折叠；轧机调整不当，轧件尺寸不符合工艺要求或导卫磨损严重；坯料加热温度不均匀。

若产生折叠，应从以下方面检查，排除故障：检查轧辊冷却，粗轧机中氧化铁皮堆积过多可能产生间断折叠；是否有某个导卫偏离了轧制中心线引起过充满；导卫故障，检查滑动导卫内部是否有异物堆积或磨损超标，滚动导卫中导辊是否正常；轧件尺寸是否符合工艺要求，是否过充满或欠充满；检查张力情况；检查坯料出炉温度，沿坯料长度上温度不均也可导致间断性过充满。

2.3 耳子

线材表面沿轧制方向的凸起称为耳子，主要是轧槽过充满造成的［1］。坏料中如存在缩孔、偏析和夹杂等缺陷，会在轧制时导致轧件过充满。

轧制中可能产生耳子的原因有：轧件尺寸不符合工艺要求或辊缝调节不当；张力过大，导致线材头尾出现耳子；成品轧机上导卫对中不好或调整不当；坯料温度不均匀，高温段成品尺寸合适，而低温段则出现耳子；轧件抖动会产生断续耳子，一段在线材的一侧，另一段在线材的另一侧。

若线材出耳子，应从以下方面检查：精轧机组入口轧件尺寸必须符合工艺要求；工作辊径搭配、辊缝设定符合工艺要求；检查轧机中的张力条件，如果速度适当，入口轧件和工作辊径正确，则精轧机中的张力应当是很小的；如果只是在线材一侧有耳子，则检查成品轧机入口导卫对中、对正是否良好。

2.4 划痕

划痕是线材表面沿长度方向上的缺陷，其形状和大小各不相同，有的划痕沟侧有翻起的重叠边，也有很小的尖裂纹像划痕，主要是成品通过有缺陷的设备，如导卫、活套、水冷箱、夹送辊、吐丝机、散卷输送线、集卷器及打捆机造成的［1］。

产生划痕的原因有：导卫中有堆积物；导卫安装不当或导辊断裂；导卫有毛刺；轧机或导卫对中性不好；导卫开口度较大。轧件若产生划痕，应从以下方面检查，排除故障：每次轧机停机要检查每个机架上的导卫。孔型或导卫对中性不好是产生划痕的最常见原因，要定期检查。

2.5 麻面

在放大镜下能明显地看出在线材表面连续分布着不规则的凸凹缺陷，即麻面。

产生麻面缺陷的原因有：轧槽冷却不当或严重磨损；冷却水的pH值不合适，WC辊环中的黏结剂被腐蚀，从而使WC颗粒在轧制过程中脱落。

若产生麻面，应从以下方面检查，排除故障：严格按计划更换轧槽；交接班时要全面检查轧辊冷却和轧槽表面的情况；定期检查水质；检查轧辊的冷却水管是否堵塞。

2.6 结疤（翘皮或鳞层）

线材表面与线材基体部分结合或完全未结合的金属片层称为结疤。前者是由成品以前几道次轧件上的凸起物件轧入基体形成的，后者是已脱离轧件的金属碎屑轧在轧件表面上形成的［1］。

坯料表面质量不好，漏检坯料上原有的结疤或连铸坯表面未清除干净的翘皮、飞翅等均可形成线材表面结疤。产生的原因有：坯料过热；修磨不好；轧槽过度磨损；辊环“掉肉”；轧机导卫有毛刺。

若产生结疤（翘皮或鳞层），应从以下方面检查，排除故障：坯料过热会产生偏析，并且产生过量的氧化铁皮，因此要控制好加热温度；轧制过程中较大块的氧化铁皮轧入轧件的表面形成结疤缺陷，因此要使用高压水除鳞消除氧化铁皮；偏析使坯料表面不平整，破裂碎片被轧入轧件内，在轧制后期破裂形成结疤；轧机停稳以后，要仔细检查轧辊及导卫表面是否有毛刺、磨损、“掉肉”等问题。

碳化钨辊环破裂和“掉肉”原因有：碳化钨辊环的自身特性，冷却不当很容易断裂；辊环轧槽中的“掉肉”是由于冷却不当、辊环磨槽技术不当等造成；冷却水的酸碱度不合适。若碳化钨辊环破裂和“掉肉”，应从以下方面检查，排除故障：每次停机时都应检查辊环的使用情况；在运输与搬运时要小心轻放，要有适当的运输和存放工具；线材表面如存在凸块状结疤，则要测量2个凸块状结疤的间距，以确定出现故障的架次，如果成品架次辊环有“掉肉”，则线材表面结疤会相当明显；辊环修磨不当会造成辊环表面过熟，呈现“紫蓝”色，这样的辊环不应使用，否则极易发生辊环“掉肉”；定期检查轧机的冷却水质，控制悬浮物的含量，单纯由钴组成粘结相牌号的碳化钨辊环冷却水pH值应保持在7.5～8.5，由钴镍铬组成粘结相牌号的碳化钨辊环冷却水pH值应＜7.5。

3 结语

高速线材表面质量缺陷的形成原因及故障排除方法并不复杂，现场操作人员应严格遵守工艺操作规程，做到勤观察、勤调整并及时总结经验。定时对导卫、轧辊、钢坯及加热、冷却水等进行检查，以减少出现表面质量缺陷的次数，保证线材质量。

［1］ 魏铭让，乔德庸，李曼云.高速轧机线材生产［M］.北京：冶金工业出版社，2003：397-400.

Causes Causing Surface Defects of High Speed Wire and Treatment Measures

QIAO Ming-liang,XIAO Li-jun,WANG Chang-sheng,ZHANG Hong-yan,ZHOU Zhi-jun
（Shandong Shiheng Special Steel Group Corporation,Feicheng 271612,China）

This article analyzed the reasons causing the common surface defects of high-speed wire,such as crack,pincher,rolling edge,nick,scratch mark,ripple mark and scab and put forward corresponding treatment measure.Although the causes were different,the defects referred to the groove,guide,the quality and sizes of the slab and the cooling water mostly.Therefore,the check as for the situations of the guides,rolls,slabs,heating and cooling water should be made termly and for treading hidden troubles in time.

high speed wire;surface defect;cause analysis;treatment measure

TG335.6+3

B

1004-4620（2010）04-0016-02

2010-04-13

乔明亮，男，1978年生，2000年毕业于东北大学金属压力加工专业。现为山东石横特钢集团有限公司轧钢厂工程师，从事高线工艺及生产准备工作。