1、棒線材常見表面缺陷及成因線材常見的表面缺陷有裂紋、耳子、折疊、結疤（翹皮或鱗皮）、劃痕、麻面、分層、氧化及脫碳等。表面缺陷最大的危害就是降低線材的斷面收縮率等塑性指標，從而影響冷拉加工性能。1裂紋裂紋是指線材表面沿軋制方向有平直或彎曲、折曲，或以一定角度向線材內部滲透的缺陷。主要典型缺陷為表面細小裂紋簇、單道長條裂紋、平行裂紋等，如圖11。表面裂紋簇形貌 單道線缺陷形貌 平行裂紋形貌圖1典型裂紋形貌圖表面裂紋的形成與鋼的化學成分和煉鋼、軋制控制均有關系2-4。軋制方面的原因：軋槽表面磨損或損壞；粗軋前幾道導位劃傷；氧化鐵皮被軋入軋件；導位尺寸不合適或偏離軋制線；高壓水除鱗的冷卻水路堵塞或偏離；

2、錯輥；表面保護、吊裝方法不當等儲運過程中的擦傷。冶煉方面的原因：鋼坯上未消除的裂紋、皮下氣泡及非金屬夾雜物，它們都會在線材表面造成裂紋。煉鋼時鋼液未得到凈化，在連鑄坯加工中形成皮下夾雜，軋前加熱，表層氧化，皮下夾雜逐漸裸露，隨后軋制中脫落形成裂紋。2耳子線材表面沿軋制方向的凸起稱為耳子，根據生成的位置可分為：單邊耳子、雙邊耳子及錯邊耳子3-7。圖2是實際生產中的耳子3。圖2耳子耳子主要是由于軋制方面的原因引起的2-7。軋制方面的原因：過充滿，坯料尺寸過大，壓下量過大；入口導衛偏離軋制線、磨損嚴重或燒壞；上下輥偏移量不合適引起錯輥；軋件溫度不均勻引起變形不均勻；連軋機設置不當引起的堆鋼、拉鋼。煉

3、鋼方面的原因：冶煉-鑄造引起坯料的縮孔、偏析、分層及外來夾雜等，軋制時，影響正常變形，也會導致耳子的出現。3折疊鋼鐵表面形成沿軋制方向的各種角度的折線，一般為在橫斷面與表面呈小角度交角狀缺陷，兩側一般伴有脫碳層或部分脫碳層，中間常存在氧化鐵夾雜，圖33是典型的折疊。圖3折疊軋件折疊的很大一部分原因是前面軋制時形成的各種耳子。此外，軋輥軸向固定不佳發生竄動；入口導衛磨損嚴重或燒損時鋼坯咬入不穩定；煉鋼提供的坯料存在缺陷，未清理等也會導致折疊2-5、7。4結疤結疤指的是表面與基體部分結合（成品之前軋入軋件的凸起物）或完全未結合的金屬片層（脫離軋件的金屬碎屑在軋件表面形成）。圖48為常見的結疤的幾種

4、形式點狀彌散細小結疤 塊狀無根結疤翹皮狀有根結疤 點狀結疤圖4常見的結疤類型軋制方面的原因2-5、7-9：鋼坯加熱后除鱗不完全，翹皮、飛翅等未清除干凈等表面異物；孔型存在沙眼，軋環破損，軋槽磨損嚴重等引起軋件表面凸起；孔型掉肉，軋線存在氧化鐵皮導衛有毛刺，導衛間存在金屬碎屑等殘余物壓入軋件；冷卻水中的懸浮物控制不當；耳子、折疊等后續加工撕裂后粘附于表面。冶煉方面的原因2-5、7-9：冶煉鑄造過程中形成的皮下氣泡；浸蝕剝落的耐火磚顆粒、石英砂、保護渣等外來夾雜殘留到鑄坯；偏析引起的坯料表面不平整，破裂碎片被軋入軋件內。5劃痕劃痕是表面上沿軋制方向出現的直線或弧形可見底的溝槽，線材全長上呈連續或不

5、連續分布，圖51為線材表面劃傷的形貌。圖5線材表面通長劃傷形貌劃傷主要是成品通過有缺陷的設備如導衛、活套、水冷箱、夾送輥、吐絲機、散卷輸送線、集卷器及打捆機造成的，如導衛等內存有氧化皮等異物，吐絲管嚴重磨損等2-5。6麻面麻面指的是線材表面許多不規則的細小凹凸不平的缺陷，如圖610。圖6 表面凹凸不平典型形貌麻面主要是軋制方面的原因2-5、10：主要是軋輥的原因，如軋輥銹蝕、表層硬度不夠、失去冷硬層、孔型嚴重磨損、軋槽粘附氧化鐵皮等；鋼坯加熱不當，局部或全部脫碳也可能形成麻面；冷卻水pH值不適，腐蝕掉輥環中的粘結劑；終軋溫度（或吐絲溫度）過高，冷卻過慢，氧化嚴重。7分層線材分層指的是線材縱向分

6、成兩層或更多層，多出現在線材的頭部（劈頭）和尾部（開叉）。如圖711所示。圖7 分層軋制方面的原因5、11-12：切頭尾不凈，殘留有裂紋；加熱、開軋溫度不合理，軋制時開裂；飛剪切頭長度不夠。煉鋼方面的原因5、11-12：鑄坯生產形成的縮孔、皮下氣泡、非金屬夾雜等軋制時沒有愈合，暴露形成分層；化學成分偏析嚴重，如S凝固時富集于液相，形成低熔點連續或不連續網狀FeS，軋制時都會形成分層。8氧化及脫碳高速線材在加熱、軋制及隨后的控冷過程中易產生表面氧化和脫碳現象，氧化皮和脫碳層等線材的表面質量、疲勞性能等具有極大的影響12-16。圖8 鐵氧相圖鐵碳及鐵氧相圖可以看出，溫度對氧化脫碳的影響非常大。一般

7、來說，影響鋼氧化脫碳主要因素有：出爐溫度、加熱時間、爐內氣氛、原料以及軋制后的冷卻過程12-16。（1）圖914為氧化及脫碳情況與時間和溫度的關系。氧化燒損隨著溫度升高而增大，許多鋼種脫碳深度隨溫度變化的曲線存在峰值，減少脫碳時應避免在該溫度附近加熱。總之滿足要求前提下，盡可能降低溫度。有文獻指出16，脫碳層厚度與加熱時間的平方根成正比。圖9 氧化燒損量以及脫碳層深度與溫度和時間的關系（2）爐內氣體一般包括氧化性氣體（C02、H20、02等）、中性氣體（N2等）、還原氣體（CO、H2等），一般來說空燃比偏大時，爐內氣氛不穩定，經常出現為過氧化性氣氛。脫碳能力15：H2OCO2O2H2。（3）原

8、料指的軋件的化學成分（含碳量和合金元素）的影響：含碳量越高，脫碳傾向性越大；合金元素主要通過影響鋼中的碳活度來影響擴散系數，硅使脫碳的傾向性增強，釩、鈮、鉻等可提高鋼中碳擴散激活能，使碳擴散系數減小，硒的化合物MnSe形成鱗殼防止出現鐵素體脫碳。參考文獻1. 曾強國. 低碳鋼高速線材的表面缺陷及冷鐓開裂原因分析J. 理化檢驗(物理分冊),2005,02:69-71+75.2. 喬明亮,肖立軍,王長生,張紅雁,周志軍. 高速線材表面缺陷的產生原因及排除方法J. 山東冶金,2010,v.32;No.16204:16-17.3. 邱俊. 高速線材產品表面缺陷的控制方法A. 中國金屬學會高速線材軋機裝

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