线材的内部缺陷及其造成原因

韵韵妈

线材的内部缺陷是指在线材的内部破坏金属基体完整性的、影响产品质量的各种缺陷，包括局部不连续破裂、成分或结晶不均匀及外来异物等。内部缺陷需要用取样或探测等手段来确定。有的缺陷由表面延伸到内部，既是表面缺陷又是内部缺陷。内部缺陷严重影响线材的性能。内部缺陷可归纳为两类：一类是宏观的，可以通过酸浸低倍试样或断口时进行观察，或用无损探伤等办法，经肉眼检查和判别，如缩孔、气孔、疏松、分层非金属夹杂和过热、过烧等；另一类是微观缺陷，如晶粒度大小混晶、细小夹杂、组织不均、带状组织和网状组织等。
造成内部缺陷的原因有冶炼、连铸坯浇铸、热轧、控冷或热处理工艺的不合理等。冶炼时钢液中含有过多的气体，过多的杂质如磷、硫、铅等；加入合金后成分混合不均；炉渣末除净等都影响钢的纯净度，危害产品质量。浇铸过程是产生内部缺陷的又一来源，炉渣和脱氧产物的卷入，钢液二次氧化，外来异物及耐火材料的混入，浇铸温度过高、过低，冷却速度过快、过慢，热金属回填不够，都会导致出现缩孔、夹杂、裂纹、疏松和气孔等。
热轧时坯料加热温度过高或加热时间过长，会引起过热、过烧、晶粒粗大、表面氧化和脱碳；控温轧制时轧制温度和轧后控冷制度不合理将引起组织不均，或产生不利的组织形态、
8 h  ?) p8 |2 i6 ^9 t耳子：盘条表面沿轧制方向的条状凸起称为耳子。出现在线材一侧的叫单面耳子，两侧的叫双面耳子和上下两个半圆错开的错边耳子。有的耳子贯穿线材全长，也有的呈局部、断续或呈周期性分布。产生的原因主要是成品孔轧槽过充满，多余的金属被挤到辊缝里。在高速轧机生产线材时，线材头尾两端由于失去张力很难避免耳子的产生。产生耳子的具体原因为：（1）孔型设计不合理、轧机调整不当或成品前孔磨损严重，造成成品孔压下量过大，产生双面耳子；（2）成品孔入口导板安装不正、不牢、间隙过大或轧件入孔型不正，易产生单面耳子或双面断续耳子；（3）轧制温度的波动或局部不均匀，影响轧件的宽展量不同，也可能出现耳子；（4）连轧机调整不良，产生堆钢、拉钢现象，堆钢时轧件中间出现耳子，拉钢时轧件头尾出现耳子；（5）成品前孔轧槽掉金属，轧件表面出现凸包，在成品孔中轧制时，将产生周期性耳子；（6）坯料的缺陷，如缩孔、偏析、分层及外来夹杂，影响轧件的正常变形，也是形成耳子的原因。防止和消除耳子的方法：（1）选择合适的宽展系数，完善孔型设计；（2）合理的轧机调整，合理分配压下量；（3）正确安装成品孔的入口导板；（4）更换磨损严重的孔槽；（5）提高坯料加热质量，加热温度均匀。
7 }3 H" O2 U) @4 y; ?; d* R: ?折叠：盘条表面层金属的折合分层，外形与裂纹相似，在横断面上与表面呈小角度交角状，常呈直线状，也有呈曲线形或锯齿形，这种表面缺陷称为折叠。折叠的分布有明显的规律性，一般是通长地，也有的是局部或断续地分布在线材表面上。折叠的两侧伴有脱碳层或部分脱碳层，折缝中有较多的氧化铁皮。线材的表面上不许有折叠缺陷。产生原因：（1）轧制时由于前道轧件出耳子，在后道轧制时被轧折；（2）轧件表面被严重划伤，后被轧折；（3）坯料表面清理沟痕过深、过陡，深宽比不够，在以后被轧折；（4）由于轧槽掉肉，造成轧件表面凸包，再轧时折合；（5）上下轧槽尺寸不吻合，轧件出棱子被轧折。防止和消除折叠方法：（1）严格检查坯料质量，耳子高度或清理沟痕不合格的坯料不投产；（2）经常检查轧槽表面质量，防止轧件表面产生凸包；（3）加强轧机的调整，正确安装导卫装置，防止轧件出耳子和棱子。
5 A+ N/ p5 a$ @裂纹：可分为纵向裂纹和横向裂纹。一般纵向裂纹在盘条表面呈线性开裂，沿轧制方向有平直或弯曲、折曲的细线。而横向裂纹则是不连续的。裂纹从横断面上看，有尖锐的根部，具有一定的深度且与表面垂直，其周边有严重的脱碳现象和非金属夹杂。产生原因：（1）坯料上得纵向或横向裂纹、结疤、皮下气泡或非金属夹杂物等缺陷未消除掉，轧制后暴露，形成纵向裂纹，硫、磷含量偏高的钢锭，在轧制变形较剧烈的情况下易造成纵向或横向裂纹；（2）加热不均匀，轧件各部分的延伸和宽展不一样；（3）高碳钢盘条坯料加热工艺不当（预热速度过快、加热温度过高）或轧件冷却速度过快产生过大的热应力而形成裂纹，后者还可能出现横向裂纹；（4）连铸坯上的针孔如不清理，经轧制被延伸、氧化、熔接造成成品的线状发纹；（5）轧后控制冷却工艺不当，形成的裂纹无脱碳现象伴生，纹缝中一般无氧化铁皮。防止消除裂纹的办法有：（1）严格检查坯料的质量，不合格坯料不投产；（2）加强坯料的加热操作，控制好加热速度、加热温度和均匀加热；（3）制定合理的轧制制度，保持轧件各部温度均匀；（4）控制好轧后控制冷却工艺。
' ]/ z( U' s. l3 |) @结疤：在盘条表面与盘条本体部分结合或完全不结合的金属片层称为结疤，常呈舌、块或鱼鳞状，且呈不规则分布。它的大小不一，深浅不等，下面常有夹杂物。产生原因：（1）以钢锭为原料时，漏查钢锭上留有的结疤；（2）在成品以前道次的轧件上凸包，在轧入本体而形成部分结合的结疤；（3）已脱离轧件的金属碎屑又轧入轧件表面上形成部分结合的金属片层；（4）在轧制过程中，成品孔前某道次因刮伤形成的表面飞翅轧后粘附在轧件表面上。防止和消除结疤的办法：（1）提高钢锭质量，加强钢锭质量检查，对有结疤的钢锭必须清楚合格后再投产；（2）避免轧槽掉肉，防止形成凸包；（3）及时更换磨损严重的导卫板和轧槽，避免轧件划伤。
1 M% K- \& ~" o9 T分层：在盘条基体内纵向分成两层或更多层的组织结构分离缺陷成为分层。分层平行于加工表面，纵横断面上均呈现为长裂缝，裂缝中有少量非金属夹杂和偏析，破坏了金属基体的完整性。原因：来自于钢锭。漏检的钢锭上部存在缩孔、内裂、气泡、大量非金属夹杂物及成分偏析等缺陷，轧制成钢坯又切头不净，轧制线材时又将其延伸、拉长，轧制时不能焊合造成盘条形成分层。防止：提高坯料质量，切头时切去足够的长度的头部。
5 ]. r8 k4 P# g0 v5 ]1 y麻点：线材表面呈凸凹不平的粗糙面成为麻点，又称为麻面，多连续成片，也有局部的或周期性分布的。麻点是允许的缺陷，但是其深度不得超过公差的范围。原因：（1）成品孔或成品前孔轧槽严重磨损，或粘有破碎的氧化铁皮等物；（2）破碎的氧化铁皮被轧入轧件表面后又脱落；（3）轧辊质量差、表面硬度不一致或失去冷硬层，已经轧辊轧槽锈蚀；（4）坯料在加热时表面被严重氧化，后被轧入轧件表面，又脱落；（5）线材吐丝温度过高，冷却速度过慢，盘条表面受到严重氧化造成；（6）有时盘条轧成后长期贮存在潮湿及腐蚀气氛中，形成麻点。防止消除方法：（1）不使用严重锈蚀的轧辊，改善轧辊材质；（2）及时更换磨损的轧辊或轧槽；（3）经常检查和清除轧槽中的氧化铁皮；（4）控制坯料的加热制度及炉内气氛，保持正压并减少氧化性气氛；（5）在粗轧机前用加热高压水或铁刷子清除钢坯表面氧化铁皮。
$ d- E& H3 T1 t6 n划痕：线材在轧制后、移送过程中通过有缺陷的设备、工具（如导卫板、导管、水箱、夹送辊、吐丝机散卷输送线、集卷器及打捆机等）时被刮出沟痕状的表面缺陷称作划痕。它的深度不等，可见沟底，常呈直线形，也有的呈曲线形，单条或多条，通长或局部地分布在线材的表面上。一般钢材允许有局部划痕，但其深度应符合有关标准。产生原因：（1）导卫板加工不良或磨损严重，边缘不圆滑；（2）导卫装置安装不当，对轧机压力过大；（3）线材运输线上某些设备有尖棱，线材通过时被划伤。防止划痕的办法：（1）常检查导卫板的磨损情况，发现问题及时更换，正确安装导卫板；（2）生产线上有关设备要保持光滑平洁；（3）发现划痕及时找出原因，并加以处理。
凸包：线材表面呈周期性的金属凸起称为凸包。产品不允许有凸包缺陷。产生原因：成品孔有砂眼或被外物硌伤，辊面被轧件撞凹，轧槽损坏或严重磨损。防止消除方法：（1）换辊前严格检查更替轧辊的质量；（2）不轧“黑头钢”；（3）处理卡钢事故时，防止损坏轧槽表面；（4）生产中定时取长度大于成品辊周长的轧件进行检查，发现凸包及时更换轧辊或轧槽。
压痕：轧材表面上被外物压成的局部凹坑成为压痕，呈周期性单个或多个断续分布。一般产品表面允许有深度不超过标准规定的压痕。产生原因：（1）周期性压痕是由于成品孔或定径辊、出口滚动导板、导辊等上粘有凸起物；（2）异物掉在轧件上，经轧后脱落；（3）线材在运送、保管过程中与硬物碰压，或线材本身相互硌压。防止办法：（1）定期检查轧件轧槽、滚动导板，发现问题及时处理；（2）轧制时防止异物掉在轧件上；（3）吊运盘卷要平稳，防止碰压。
6 A, h* \& z' U5 I另还有疏松、翻皮、缩孔、偏析、非金属夹杂、脱碳等缺陷。
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