低碳钢冷轧薄板边裂缺陷原因分析

　　摘. . 要：冷轧钢板在建筑、汽车和家电等领域广泛运用，是目前国内金属加工制造业需求比较多的原材料之一。由于冷轧工艺的特征在于速度快、张力大、带钢薄等，导致成品板产生边裂、断带等后果，使产品不得不报废、停产等，在经济上造成重大的损失。

　　基于此，本文主要对低碳钢冷轧薄板边裂原因进行了综合的分析并提出了有效的解决措施，以供参考。

　　关键词：低碳钢冷轧薄板；边裂缺陷；原因分析引言

　　低碳钢冷轧薄板边裂建议对冷轧板采取提高终轧卷曲温度的措施，促使冷轧板边部的组织发生完全再结晶，使钢板边部与中间部位的组织均为完全再结晶的等轴铁素体，即可避免冷轧时因应力不均匀而造成边裂缺陷。

　　1 低碳钢冷轧薄板边裂缺陷分析

　　生产冷轧料的坯料现如今主要有三类：厚板坯、中薄板坯、薄板坯。

　　随着我国建筑业、家电、汽车制造业、建筑制造业及包装轻工业的迅速发展，冷轧裸板、热镀锌、电镀锡等冷轧板的需求急剧增加，对钢的尺寸精度、表面质量及性能的要求越来越高。为了减少冷轧板形状的质量波动，提高冷轧收率，需要提供冷轧提供良好形状轮廓形状和平面度的基板，控制冷轧辊截面的部分厚度差异，减少冷轧后危险。

　　与热轧钢板相比，冷轧钢板具有更强的屈服极限，拉伸强度高，深冲性能好。由于冷轧中厚板生产流程长，轧制速度快，张力高，带钢薄和其他特征。很容易使成品钢带产生边损和边裂缺陷成品废品率上升。冷轧薄板的边缘裂纹缺陷是指冷轧过程中的缺陷轧制钢带边缘沿长度方向的一侧或两侧开裂，裂纹状缺陷。这一缺陷严重影响了最终的冷轧生产产品产量。不同的生产条件表明冷轧钢板有棱角。

　　裂纹缺陷的原因有很多，包括原材料的宽度和尺寸不由于支脚或间隙量无法调整而导致酸洗盘剪切边缘不良位置、导向装置变形或平行度偏差；热轧和冷轧技术在操作中，对钢板扩展方向的微观结构控制不当。因此，冷轧薄板的生产已经成为钢铁行业的焦点有点小问题。

　　发生边裂缺陷的冷轧板宏观缺陷形貌见图 1。在冷轧板纵向板边端部明显可见缺肉和齿状缺陷，裂口形态不一，但均向内或倾斜向内延伸，开口大，尖端窄小，沿着整个板宽长度分布，裂纹最大深度约为 3 mm。

　　2 低碳钢冷轧薄板边裂缺陷原因分析

　　因冷轧板边裂缺陷地方晶粒大小不均匀，有比较显著组织流变情况，铁素体晶粒被流变变形所拉长，就裂纹顺着聚集分布的晶界及碳化物扩展这一系列特征研究，这个边裂缺陷可能是由于钢板边部显微组织中的晶粒变化不均匀，而此晶粒不均匀与冷轧板卷原料互相联系。冷轧板全宽度范围的力学性能而得知，传动侧相比较工作侧明显降低。在轧制过程时显微组织发生相变来说，冷轧的轧制工艺决定了冷轧板板宽范围的显微组织形态。在冷轧的终轧温度位于奥氏体区或两相区的时候，相变把冷轧板的显微组织变为细小的完全再结晶等轴晶粒；在终轧温度小于（Ar1-100）℃时，它的显微组织就是由伸长变形的铁素体和再结晶铁素体而成的混合组织，越是低的终轧温度，越是困难冷轧再结晶，再结晶的效率越低，再结晶的晶粒越是细小。因而，可以这样理解，冷轧板在进行轧制过程中，中间位置均匀的显微组织晶粒是完全再结晶而产生的结果。因为终轧温度慢慢升高从钢板边部到心部，接着逐渐均匀，因而钢板发生再结晶的铁素体从边部向心部渐渐增多，并再结晶晶粒也慢慢变大，发生完全再结晶的心部铁素体晶粒大小渐渐走向均匀，接近板边部位费散热速度变快，将会距边部一定范围内（25mm）的终轧温度低（Ar1-100）℃，就会显现出冷轧板边部组织从未发生再结晶的纤维状铁素体和部分再结晶的等轴铁素体混合组织。此粗晶粒中的位错会滑移至混晶界面时运动受到妨碍，会使晶间应力集中，让冷轧板边部不会协调一致均匀的变形，在其抗拉强度被粗晶粒应力集中位置所受到的拉应力超过时会产生微裂纹，不均匀变形不断的继续，微裂纹会扩展开沿着具有较多碳化物或三次渗碳体的晶界，使得冷轧板边部破裂，进而造成宏观的边裂缺陷。

　　3 控制措施分析

　　3.1 加强立辊轧机应用

　　低温铸坯在高速后的冷轧前进行宽度压下的作用是冷轧时经宽压下的铸坯端面凝固组织受到加压变形，细小的球状组织是由再结晶使得延伸后的柱状晶变成的。这样经宽压下的铸坯在长时间的低温下不断加热后晶粒变大，但是这种组织与以往延伸的粗大柱状晶不同，因为其接近于细小球状组织，应力集中很难发生，应力在进行传播时很困难。一些轧机前加设了立辊轧机，可以轧制薄板坯的边缘，其铸坯边部结晶组织被大力压强下的操作改变了，进而铸坯边部容易出现角裂纹的问题是因为其冷却很快得到很好的解决。钢种具体成分决定了压下量，操作合理可以大大降低精轧机后薄板坯边部的开裂问题，带钢边缘质量得到有效改善。

　　3.2 避免冷却水停留

　　两相区进行轧制时，出现边裂的情况是因为低温脆性区的存在导致塑性降低，因而降低精轧开轧温度，能够免除在两相区轧制。把轧线冷却水特别是轧辊冷却水的压力与流量适量降低，可以制止冷却水外流出到带坯加强轧机轧辊切水板的管控，冷却水就不会漏到带坯表面就能够调整角度针对飞剪冷却水风管，将轧辊温度设定值提高以阻止冷却水停留在中间坯的上面。生产中非常重要的一点是对冷轧终轧温度的控制和对磁性的改善。840-880℃是无取向电工钢终轧温度可控制的温度，需要冷轧后冷却的速度变慢，有利于晶粒可以有充分的时间长大。