各种翘皮形貌及成因.doc

迁钢IF钢边部翘皮形貌
特征描述：

边部扩展至基体形貌 周围氧化圆点
分析：
1氧化圆点分析：翘皮缺陷裂纹中的氧化质点一般称之为氧化圆点，该圆点是高温下缺陷中氧化铁前沿氧扩散析出的结果，由于氧化圆点的出现需要较高温度因此早期研究曾以是否出现氧化圆点来判断缺陷是炼钢程产生还是热轧流程产生但是近期的研究表明氧化圆点可以最迟推迟至粗轧道次产生另外研究表明可以通过氧化圆点的大小及形貌来判断其产生的工序铸坯裂纹在加热炉内长期加热产生的氧化圆点尺寸较大最大可达10μm，而热轧工序产生的氧化圆点由于氧化温度低氧化时间 短氧扩散更不充分其最大尺寸仅为5μm。 由此 可 见本文 讨 论案例中的氧化圆点应为热轧工序产生板坯边部上翻卷入氧化铁皮碎块空气中的氧在氧化铁皮与铁基体前沿扩散进入铁基体随后与钢中脱氧元素Al,Si 以及其他诸Mn,Ti 等元素结合形成氧化圆点。
2翘皮概述：带钢表面发生翘皮缺陷的影响因素很多大致可分为：
①连铸过程中夹杂物卷入导致的翘皮铸坯表面。
②边部开裂导致的翘皮板坯表面针孔或皮下气泡导致的翘皮。
③板坯表面氧化铁皮轧入导致的翘皮。
④加热制度和调宽量对翘皮缺陷的发生也有较大影响。
翘皮缺陷可以分布在带钢表面的任 何位置但以上表面及边部发生率偏大根据发生部位翘皮可以分为面翘皮边部翘皮和端 部 翘皮。
3形成原因及解决方法
钢边部翘皮缺陷的形成原因主要与以及精轧前部中间坯边部温度较低有关中间坯边角部位是温降最快温度最低的部位在精轧前几道次温度不均匀性导致了该部位的应变不协调同时该部位也处于温度较低的两相区高温塑性急剧下降。在冬季以及产线不具备边部加热器或保温罩等设备时此类缺陷更易出现。
采用提高精轧入口温度使用板卷箱或尽量增加侧压机的减宽量减少立辊减宽量同时优化三道次立辊减宽的分配可以有效控制这一缺陷的位置和发生率。
——徐海卫，于洋 IF钢热轧薄板边部翘皮缺陷的产生原因及机制，迁钢

宝钢SPHC带钢表面结晶器卷渣造成的翘皮、
特征描述：

结晶器保护渣SEM形貌

分析：
① 带钢夹杂物评级。
② 文中翘皮缺陷带钢夹杂物含量很低, 翘皮缺陷处组织也与基体正常组织相同, 排除夹杂物及异常组织造成表面翘皮的可能性。
——陈德香 低碳软钢SPHC带钢表面翘皮缺陷分析，宝钢

工艺对带钢翘皮的影响
翘皮特征：
“翘皮”主要分布在距板边缘2 0 m m～3 0 m m的区域，具有连续性和普遍性的特征，表现为舌状、块状或鱼鳞状等不规则形态。通过轧线现场观测发现，粗轧过程中坯料的边角部颜色发暗其温度明显低于板坯其它部位。可以初步估计“翘皮”产生原因：当含有较多“气孔”和夹杂缺陷的连铸坯，经过粗轧道次的变形，中间坯角部低温区在一定的立辊侧压作用下产生 了超出板坯材料热塑性容限的变形，形成角部裂纹，这种裂纹在随后的变形过程中，在轧制中不能焊合，形成沿轧制方向的断续迭层的“翘皮”，并随中间坯侧边“翻边” 过程的进行向板坯上下表面翻转，最终分布在距热轧板边缘2 0 mm~3 0 m m 的区域。
分析：
① 温度对边部翘皮的影响
入炉温度应避开两相区，先共析铁素体变形应力较奥氏体低1/4，变形集中在铁素体相中导致后续轧制局部变形增加，导致铁素体相断裂。保温过长使奥氏体晶粒粗大。加热温度也不宜过高。

② 调宽量对翘皮缺陷的影响

——武彩虹，热轧带钢边部“翘皮”缺陷分析，北科大
带钢表面翘皮与板坯缺陷对应关系研究
翘皮分类（按出现位置）

对应性分析：
① 板坯角裂纹与边部翘皮对应关系
该缺陷主要发生在带钢边部，不连续，裂纹内部易氧化，在薄规格带钢主要形成边部翘皮为主，由于不含有保护渣成分，颜色较浅。在厚规格上主要变形程度小不能轧合形成边部裂纹为主。

② 气孔与翘皮的对应关系
该缺陷一般集中分布，位置不固定主要分布在带钢边部位置，翘皮对应主要以边部翘皮为主，集中分布，由于轧制气孔沿轧制方向延伸，呈流星状头部翘皮特种明显。

③ 点火坑导致的翘皮缺陷
点火坑集中在头部，因此翘皮缺陷主要发生在头部和尾部，程度较重的点火坑极易产生大翘皮缺陷。

④ 夹渣对应的翘皮缺陷
缺陷无规律分布，轧制后主要表现为明显的点状、块状、长条状或者柳叶状。往往 有白色或者黑色的夹杂物沿带钢轧制方向延伸，严重时会产生空洞，目前热轧带钢的翘皮主要是由于夹渣引起的，多以面翘皮为主。

⑤ 划伤对应翘皮缺陷
该缺陷对应带钢位置出现全长性翘皮缺陷。主要以面翘皮为主。

⑥熔渣对应端部翘皮缺陷

缺陷对应性方案
调头，翻面，中间坯试验，化学成分（N含量）试验。

——白晓波，带钢表面翘皮缺陷与板坯缺陷对应性关系研究，宝钢

几个翘皮缺陷实例
实例1：

描述：大颗粒的黑色物质周围弥散分布着灰色小颗粒，能谱分析表明大颗粒物质含有O,Fe，Mn等物质，灰色小颗粒含有O,Fe，Mn，Si，P等物质，可以确定为大块铁的氧化物和弥散分布Si，Mn二次氧化颗粒。
分析：氧化物为S i、M n的氧化颗粒。在热轧工序中, 钢坯热轧前需经过加热炉加热, 并且保温一定时间, 如果钢坯表面或边角部位有裂纹或者开裂现象, 加热过程中这些缝隙中保留有少量空气, 钢坯裂纹和空气接触, 使得钢坯中的 S i、 M n 等易氧化元素会出现不同程度的氧化, 因而在氧化铁皮周围出现了二次氧化现象。进入热轧工序, 钢坯表面裂纹和加热炉中产生的二次氧化被轧合而遗留在热轧板表面, 形成表面翘皮缺陷。可通过对热轧板坯表面质量的详细检查, 切除板坯表面裂纹等缺陷来减少这种情况的出现。

实例2：

描述：热轧板缺陷的横截面扫 描电镜形貌及能谱成份分析结果, 可以看到翘皮缺陷下为条带状分布的黑色物质, 周围没有发现弥散分布的细小颗粒。
分析：能谱分析结果表明, 3试样热 轧板翘皮下的黑色物质主要含有 O、N a、A l、S i、S、Ca、Fe等元素,这些成分元素和结晶器保护渣的成分相近, 由此可以推断在热轧前的连铸工序中结晶器保护渣卷入铸坯表层, 在后续的热轧工序中受到轧制碾压从而形成表面翘皮缺陷。
实例3

描述：热轧板翘皮下黑色物质分布不规律, 在多个方向上有延伸分叉，或者热轧板翘皮下黑色物质在基体内向两侧分布, 并延伸到基体表层 , 黑色物质在中间露出基体表层, 呈八字形状分布，能谱分析表明，黑色物质仅含有Fe和O元素。
分析：①除磷不彻底，高温氧化铁皮别压入次表层，形成翘皮缺陷。②几道轧制工序中可能因工作辊表面状况等原因造成热轧板表面划伤产生氧化现象, 在后续的轧制压下时氧化铁轧入热轧板表面最终形成表面翘皮缺陷,此种情况的截面金相观察发现氧化铁多在热轧板近
表层很浅处, 因此要经常检查热轧轧辊表面状态防止此种翘皮缺陷的产生。③还有一种情况是钢坯近表面内部有气泡, 靠近铸坯表面的气泡在轧制过程中, 沿轧制方向延伸, 最终在钢板表面逸出, 导致热轧板表皮分层, 形成热轧板表面翘皮缺陷。大多数情况下, 翘皮被压合, 在往返轧制或卷取过程中, 部分表皮分层剥离翘起再被压实, 翘皮下产生呈“八”字的氧化铁分布情况。⑤对于有侧压定宽机的热轧工艺来说, 如果侧压调整不合理, 也会导致热轧板边部金属向上翻入热轧板表面, 经过多道次轧制后, 热轧板表面形成由热轧板边部方向向中心覆盖的翘皮,因此该翘皮多出现于热轧板边部。
——王国栋，热轧板表面翘皮缺陷分析，宝钢
N含量对冷轧板边部翘起的影响

描述：镀锡基板经冷轧后在板的上下表边部有无规律分布间断的线状缺陷距边部约20mm左右，缺陷呈长条状。
分析:N的作用机理有害作用 当含量超过100ppm时 在连铸板坯中容易产生气孔,另外还 易 于与等生成脆性氮化物 连铸板坯中的氮化物和碳氮化物在振痕凹处易析出 导 致 局 部 的热韧性降当振痕较深时，局部的热传递速度降低引起凹处下面形成多孔晶粒 因 此 它 将 进一步使表面层的局部强度降低，由于在凹处存在缺陷，当板坯矫直时 深的振痕将使 应 力 集中所以表面裂纹在深振痕的凹处易于形成并发展而氮化物和碳氮化物在表面凹处的析 出 进一步促进表面裂纹的扩展，如果没有氮化物和碳氮化物的析出，而只有表面波纹振痕，板 坯角部横裂纹发生机率会大大降低 因此钢成分中含量水平与板坯角部横裂纹发生存在正相关关系 必须严格加以控制。生产镀锡基板含量一般要求控制在40ppm以下。
——张诺，钢中的氮对钢卷翘皮的影响，宝山梅钢
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