热轧酸洗板横折印缺陷产生原因及消除

杨德伦

摘 要： 根据横折印产生的机理，从金相组织、力学性能等方面进行检测分析，结合马钢实际生产情况，围绕着提高材料强度、缩短材料屈服平台、优化开卷张力等内容提出具体的措施，并逐步通过生产试验、验证和固化，最终实现降低了酸洗板横折的发生率。

关键词： 产生机理；提高材料强度；缩短材料屈服平台；优化开卷张力

1. 前言

2017年酸洗板横折印发生量约2.4万吨，平均月发生率约3.0%，因横折印质量预警与叫停发生18次以上，严重影响了生产的连续性以及造成大量成品卷和原料的降级改判。全年横折印缺陷降级累计约16478吨，相应损失约220万元。随着家电板产品用户对表面质量要求逐步提升，对横折印已是“零容忍”，该缺陷已影响到马钢酸洗板的品牌和形象。

2. 缺陷原因

横折印缺陷（见图1）主要集中出现在屈服强度小于250MPa的软钢。横折印产生的机理：材料的不均匀屈服变形所造成，即在酸洗开卷过程中弯曲应力的作用下，材料中部分晶粒承受的应力超过了其上屈服强度后发生了塑性变形，导致钢板发生了不均匀变形的结果。部分材料在一定条件下进行变形时，应力-应变曲线会出现明显的上、下两个屈服点（见图2），这两个屈服点容易造成材料变形不均匀，且应力-应变曲线上的屈服平台越长，变形的差异越大，横折印也就越容易发生。此外，研究表明浪形控制也会对横折印的产生带来一定的影响。

3. 改善措施

3.1提高材料强度

（1）卷取温度调整

根据横折印缺陷主要发生在软钢系列产品这一现象。选取典型钢种SPHC开展热轧卷取温度调整试验，由570℃调整为540℃。卷取温度降低30℃后，产品屈服强度小幅提升10MPa，但横折印发生率改善效果不明显。考虑到再降低卷取温度会恶化产品的成形性，故不再降低卷取温度以提高强度的方案。

（2）化学成分调整

借鉴其它钢厂经验，当SPHC的屈服强度达到260MPa时，横折印发生比例较少，而目前马钢SPHC屈服强度均值在230MPa左右。分析马钢SPHC屈服强度与Mn元素之间的相关性。在一定范围内屈服强度随Mn含量的增加而增大，当Mn含量为0.40%时，屈服强度约260MPa。因此，将Mn 由0.25%提高到0.40%，试验结果为屈服强度达到262MPa，横折印发生率也出现下降至1.0%以下。

3.2 缩短材料屈服平台

热卷下线后经泡水至酸洗上线整个过程平均冷却速率为7.9℃/h。在相同条件下，全过程自然空冷钢卷平均冷却速率4.9℃/h。通过泡水可提高钢卷的冷却速率，高温钢卷泡水后能够缩短屈服平台长度，在一定程度能抑制横折印缺陷的产生。

通过拉伸-应变曲线对比泡水卷及非泡水卷样板屈服平台长度。结果显示泡水卷屈服平台基本消除，而非泡水卷样板屈服平台较长。相同条件下，泡水钢卷横折印缺陷发生率为0.97%较非泡水钢卷的2.51%低。

3.3 优化开卷张力

防皱辊位于酸洗线入口开卷机（见图3），主要作用是开卷过程中压靠带钢，防止带钢上翘，有利于对中，防止跑偏，另对原料边浪、中浪等板形缺陷有一定修复效果。

防皱辊压力设定目标值为10%，生产时带钢两侧200～300mm不能被防皱辊完全压靠，带钢两侧易出现横折印。重新将防皱辊压力目标值设定为14%，即增加防皱辊的插入深度，此时能够完全压靠带钢表面。带钢表面受力较大，变形均匀，故横折印缺陷发生率较防皱辊压力采用10%时下降了约30%。

4. 结论

经过横折印相关文献的调查，结合马钢实际生产情况。采取了成分调整、钢卷水冷却、开卷机防皱辊使用优化等措施来降低横折印的发生率。2017年横折印发生率较2016年出现了显著地下降，由3.0%下降至0.79%。

4.1 在原化学成分的基础上，热轧卷取温度降低30℃，产品屈服强度小幅提升，但横折印发生率改善效果不明显。

4.2 Mn元素按0.40%控制，SPHC的屈服強度均值为262MPa。横折印缺陷程度基本得到了控制，横折印发生率也下降至1.0%以下。

4.3泡水可提高钢卷的冷却速率，高温钢卷经泡水冷却后能够缩短其屈服平台长度，在一定程度能抑制横折印缺陷的产生。

4.4当采用较大的防皱辊压力时，带钢表面受力较大，变形均匀，故横折印缺陷发生率相对较小。

参考文献

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[3]刘宏志，常崇智，刘柱 热轧薄板横折缺陷浅析及控制[J]；包钢科技；2004年01期.