试探H型钢表面缺陷的修磨判定

试探H型钢表面缺陷的修磨判定

唐杰

包头钢铁（集团）有限责任公司   内蒙古自治区包头市    014010

摘 要：随着科技的飞速发展，我国的经济建设速度随之加快。大型钢厂是我国国民经济中不可或缺的一部分，对经济的发展和改善人民生活起着举足轻重的作用。但是，客户目前对其质量要求比较严格，所以为对H型钢表面的折叠，裂纹，压入等缺陷，仅从直观上难以确定缺陷深度，这就给厂家工作带来新的挑战。目前，尽管各大企业已经进行一系列的改革，但仍有不足之处。对此，本文就如何对H型钢缺陷修磨进行判定展开探讨，以供参考借鉴。

关键词：H型钢；表面缺陷；修磨判定

H型钢不仅重量轻，翼缘宽，而且厚度大，厚度大，厚度大，尺寸大，安装灵活，焊接连接方便。所以 H型钢被广泛应用于工程建设中。为了减少轧制道次、增加轧制能力、提高铸坯的成材率，钢铁企业普遍使用异型坯来生产 H型钢。异型坯在节约能源、降低制造成本、提高生产效率等方面有着明显的优点，与常规板坯的常规轧制相比，其竞争能力更强。尽管异型坯具有诸多优势，应用范围也十分广泛，但其截面形状复杂，极易出现针孔、夹渣、划痕、表面裂纹等表面缺陷，且在热处理和轧制时不易去除，往往会遗传至产品表面，造成产品报废。对 H型钢的表面质量提出了更高的要求，目前规范中关于 H型钢的缺陷判别方法尚不能完全满足其实际应用需求，所以在生产现场对其进行精加工处理与修磨判定显得十分重要。

1.缺陷成因分析与讨论

通过微观结构及能谱分析，发现其开裂附近存在大量的含硅、锰氧化物点，表明其在轧制之前即已出现了裂纹；而在后续的热处理过程中，由于高温环境的影响，使得裂纹附近的 Si、 Mn元素发生了内氧化。由于 Si、 Mn等元素的强韧化程度较低，在外加载荷下很难与基体发生黏结，所以当升温速率太快时，热应力过大，已有的裂纹将沿析出相聚集的方向发展，从而加剧了裂纹的扩展。这一缺陷不是轧制冷变形所致，且开裂部位斜向钢材基体内扩展，表明其为板坯开裂，而不是轧制时刮花所致，含裂纹坯经炉内加热后未能与之焊接，而是在轧制时露出，从而导致腹板开裂。此外，对裂口处夹杂物的能谱仪也发现了 Na, Na是连铸保护渣所特有的成分，且在裂口处发现了连铸坯的保护渣组分，表明这一缺陷是在铸坯凝固过程中发生的。连铸保护渣被凝固坯壳俘获后，会引起局部热量分布不均匀，而残留的保护渣又会进一步加剧换热不均匀性，且因与外界冷却速率不同，导致两个凝固部位间存在应力，从而导致坯壳开裂。

2.改进措施与修磨判定

2.1改进措施

为降低 H型钢腹板开裂率，必须改善铸坯质量，避免钢液在结晶器中凝固并沿热、轧向腹板方向扩散的初始裂纹。提出了在生产 H型钢过程中应注意的几个问题：

（1）保证了结晶器内的液体表面的稳定性；避免了由于拉速变化或液面起伏太大而引起的表面裂纹，凝固坯壳厚度不均匀，表面温度波动较大。

(2) 选择适当的保护渣；在实际生产中，从结晶器中取出的连铸坯，其表面温度通常在1200-1250℃之间。所用的保护渣的熔点必须在连铸坯的表面温度以下，所以要把保护渣的理化特性控制在1150℃以内，同时要使其熔融速率和粘度等物理和化学特性与所用的钢种和拉速相匹配。

（3）减小过热度。钢液的过热度直接关系到铸坯的正常长大。钢液的过热度愈高，在同等冷却条件下，坯壳厚度愈小，而且由于钢液自身重量，坯壳受到较大的压力，因而更容易出现裂纹。将钢液的过热度控制在15-30℃之间。

(4) 使生产速度保持平稳。在生产过程中，若拉速太快，将导致已凝固的铸坯厚度减小，而钢液自身重量又会使已凝固的铸坯出现鼓包，从而导致铸坯表面开裂。但如果拉速太小，则容易在模具中形成厚坯，而厚坯在凝固收缩过程中，由于表面张力、静钢静压、摩擦力等因素的影响，极有可能在铸坯的薄弱部位出现裂纹。为了防止卷渣，提高钢液的清洁度，将拉速控制在1.5 m/min。

（5）改进连铸坯的判断规范，严格控制生产过程的质量。对于表面有夹渣或有裂缝的连铸坯，要立即进行表面清除或进行下一步的报废处理。

2.2修磨判定

为了保证用户的正常使用，有必要对出现表面缺陷的产品进行修磨判定，以指导检查。通过对有瑕疵产品进行精加工的实践检验，并通过用户的加工试验，证实了0.3毫米以内的压痕、裂纹、凹坑等表面缺陷，基本上不会对加工和使用造成影响，就可以直接放行。表面缺陷大于0.3毫米，依据型钢基材的厚度，可采用磨削加工缺陷、深度基准。修整后表面质量的判断原理。首先要确保修整后的修磨面与原始滚压面之间的界面光滑、光滑、没有棱角；打磨和清除的范围不能低于5倍的深度；经修整、清洗、清洗后的钢材，其厚度不能超过容许误差。型钢表面缺陷的修整，其修磨面的厚度不得大于最低容许厚度，其修磨面的总修磨面积不得大于 C类表面的15%。根据 H型钢的外形特点，可根据 H型钢的外形特点对其进行修磨，可分为 R型和平型两种。对 R形角部进行修磨，其直接检测与判断应当满足下列要求： R形角部的底面无开裂、折痕，修整后无明显的沟痕；R角两侧的修磨部光滑，没有尖角，平滑过渡到基底上。型钢腹板、翼缘表面缺陷的修磨，其直接检测与判断应当满足：对开裂部位进行修磨，直至裂纹彻底消失，修整后的断面与原始辊压面之间的界面光滑、无棱角，摸上去光滑无台阶感；用深尺、塞尺和钢尺配合进行修整，修整深度不得超过修整要求，原始打磨表面厚度与修整深度之差不得小于允许的最小允许厚度。

结束语：

综上所述，H型钢表面质量的判定及对其进行修磨判定，应以用户的使用需求为前提；对于某些表面缺陷，如裂纹、褶皱等，只凭肉眼观察很难判断出其深度及对基体的影响，只能通过修磨来确定。用目前的方法对产品进行严格的控制。由于加工过程中出现的裂纹、褶皱等连续缺陷，需对其进行精加工，从而导致生产成本的提高，报废率的提高。所以，在制造过程中，如果发现了这类缺陷，要在最短的时间内确定缺陷的长度，深度，表面分布，频率等，并对生产组织进行正确的处理与判定措施。

参考文献

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