中厚板轧制过程中的检测与质量控制技术及新进展

1、精选优质文档-倾情为你奉上薄板轧制过程中的检测与质量控制技术材料成型与控制技术 崔宁 61号摘要：本文介绍了薄板在轧制过程中的各种检测技术和质量控制技术，并对目前这些技术所取得的一些新的进展作了说明。关键词：薄板、检测、质量控制、新进展冷轧薄板等多晶材料经不同的加工工艺（例如轧制、退火等）处理后，在不同程度上存在某些晶粒的取向沿某一特定方向排列的现象，称为择优取向或织构。织构常常产生于钢铁材料的一些过程中，它的存在在导致薄板力学性能的各向异性，从而影响薄板的成形性。随着GSP技术和冷轧技术的不断发展，织构已越来越成为描述薄板性能不可缺少的一部分，如何有效地控制薄板中有利性能的织构就显得尤为重要。1、织构的检测（1）织构的检测方法测定金属织构的方法有X射线法（XRD）、电子背散射衍射法（EBSD）、磁转矩法、中子衍射法及光学测角法等，其中XRD法和EBSD法是目前通用的测量材料织构的实验方法。XRD法的基本原理是将X射线探测器置于符合布拉格方程中，试样围绕入射点做空间旋转，使各方位的晶粒都进入衍射方位，连续测量衍射强度。若试样无织构，则强度不变，若试样存在织构，强度随试样的方位的变化而变

2、化。衍射强度正比于发生衍射晶面的极点密度。将强度分级，按其相应的方位在极赤面投影图上，就得到极图，由极图即可分析试样的织构信息。测量在带有织构测量附件的X射线衍射仪上进行。为了解决宏观统计性分析与微观局限性分析之间的矛盾，在扫描电子分析的基础上开发出了EBSD法，或称为EBSD检测手段。EBSD法使材料织构测量技术进入了亚微米数量级。EBSD是以入射电子束作为单色波照射在试样上，在试样表面发生弹性散射与非弹性散射后形成点源，该点源与试件内某个晶粒发生布拉格衍射，并在三维空间形成两个辐射圆锥。2 热轧中高精度凸度和板形控制系统(1)、设备构成和基本的控制构思热轧精轧中的设备构成。凸度主要是由安装在精轧机后段的交叉轧机的角度设定形成的，通过高响应、强力工作辊弯辊装置。可进行包括板形在 内的动态修正。在精轧机出口侧安置了高速响应型凸度测量仪和利用激光测长仪的板形仪。实施用于控制的模型自适应和反馈控制。(2)、高精度轧辊凸度楼型的开发热轧中的轧辊凸度，是从板宽方向中央部位的板厚值减去板端的板厚值(但为了去掉头部的不稳定部分。以距头部25nn处的内侧板厚作为板端板厚)柬进行定义的，用下式表示Ci

3、=Ca+CtCt-i+CJwt+Cpc2f实际上，从轧辊的变形模型和由此得出的轧机出口板厚分布，可以计算出上述凸度模型的各项，当注意到以下各点后。就实现了高精度：A、入口凸度的影响，要从入口板厚分布整体来考虑；B、考虑轧辊轴向的载荷分布；C、轧件宽度方向的金属流，作为对宽度方向载荷分布的影响项加以整理，成为实际数据的调整项，在基本轧辊变形的计算中，采用将轧辊辊身分割成一些小区，把各分割小区的力的平衡公式和接触条件公式联立，进行严格的数值计算，以非线性最佳化的方法进行实机对照，因此达到了10m的高精度。（3）、冷轧中的高精度厚度控制系统热轧后的钢板，经酸洗鳃进行表面睑鳞，然后在冷轧线轧到规定的产品尺寸。一般在冷轧中，由于板厚，板宽之比小，所以钢板凸度的变化对板形的影响大，很难进行钢板凸度控制。因此，冷轧中的厚度控制，重要的是控制钢板长度方向的中心板厚和宽度方向边部的局部板厚减少量。使用钢板速度检测仪的新AGC系统，在使用测厚仪测定钢板厚度偏差以控制该轧机的压下量或入口张力的反馈AGC中，由于轧机和测厚仪之间有一段距离，所以存在空耗时间。为了提高AGC的响应性，必须减少空耗时间。因此，过去

4、一直建议使用质量流AGC，它可以由轧机入口、出口的钢板速度来推测并控制钢板厚度，但是，由轧辊的圆周速度推测钢板的速度，由于轧制中的前滑率变化等，很难正确推测钢板厚度。3、与传统热轧带钢工艺比较 在轧钢工艺中最基本的工艺控制因素是温度、变形控制和速度控制，这三个工艺参数的最佳配合最终决定产品的产量、质量。（1）、温度控制根据轧钢工艺中质量拄制观点，产品的力学性能很大程度上取决于轧制过程的温度控制。如能实现恒温轧制，就可以排除温度因素对产品质量的影响，保证产品具有均一的尺寸、板形、金相组织和性能，所以生产中的保温和调温技术非常重要。在传统的热轧生产中，随着板坯的大型化和轧制时间的增长，增加了轧件尾部的温降，加大了头尾部的温差，导致精轧温度不一。同时，轧件横断面上的边部温降大，造成横断面上各点延伸不一而影响板形，尤其对一些特殊钢种，如硅钢、不锈钢等，将引起边裂等缺陷。薄板坯连铸连轧工艺的温度制度首先是薄板坯不经冷却到室温再升温，薄板坯出连铸机后，内部温度通常在1000oC以上，表面和边角的温度最低也在900以上，然后以一定拉速直接进人辊底式加热炉，加热补温l520min；温度达到要求(温差1

5、0 )后，板坯加速运行至炉尾，以轧机人口速度出炉，除磷后轧制，当板坯头部进人轧机时，板坯的其它部分仍然在炉内保温，所以不会有温降问题，这样就保证了在轧制过程中板坯均以完全相同的条件进入轧机轧制。另外，由于炉内的辊底炉上设计有辊环，并且每一相邻炉底辊的辊环交错布置，板坯在炉内保温时并不固定在一个位置，而是往复运动，这都保证了板坯不会有“黑印”产生。（2）、变形控制传统热连轧机组的压下规程设定主要是合理的分配各道次的压下量，确定各机架的实际轧出厚度。薄板坯连铸连轧过程中的变形制定原则与传统的热连轧工艺相同，但在坯料、温度控制、轧机布置与传统的热轧机组有较大差别，在量值方面有较大的变化，表现在变形量和负荷都远大于传统热连轧机。（3）、速度控制 传统的热轧带钢生产，为避免温降造成坯料头尾温差而产生的厚度精度差、板形不好和性能不均匀一致等问题，在轧制过程中必须要升速轧制。薄板坯连铸连轧中上述两个问题都不存在，辊底炉布置在轧线上，板坯未轧部分可仍在炉内保温，不会有头尾温差问题。一套连轧机的生产能力远大于连铸机的生产能力，升速轧制已无必要。但当半无头轧制超薄带钢时，升速轧制及FGC将得到应用。4、钢

6、材轧制的质量问题和控制措施（1）、麻点：麻点是指在钢板表面形成的局部或连续成片粗糙面,分布着大小不一、形状各异的铁氧化物,脱落后形成的小凹坑和凹痕,从而会影响到钢板的表面质量程度。可以采取按坯料和钢种的不同控制加热炉各个阶段的加热温度,有效的控制烧嘴的火焰强度。（2）、裂纹：在钢板表面形成具有一定长度和深度,形状各异、深浅不同的裂纹。裂纹将会破坏了钢板力学性能的连续性,是对钢材危害最大的缺陷。在生产中我们必须严格把握钢坯的质量检验,不合格的不投产;制定合理的压下规程和轧制温度制度;加强钢坯的加热操作,防止过热和过烧。（4）、板材波浪：轧钢在长度方向上出现的高低起伏的波浪形状弯曲,破坏了钢板的平直性,有单侧、双侧和中间波浪三种状态。在轧制过程中应根据规格的变化及时的调配轧辊的凸度;提高钢坯的加热质量,使钢板能够均匀加热;确保热凸度的稳定性,改善轧辊的冷却。（5）、分层：在钢板的剪切断面上呈现出一条或多条平行的缝隙,破坏了钢板厚度方向上的连续性,有时缝隙中有夹杂物出现。在轧制过程中,要合理的控制轧钢中的夹杂物数量和分布;选择合理的坯型,制定合理的轧制工艺;制定合理的冶炼和连铸工艺,减少钢坯内的疏松、缩孔和裂纹等缺陷。结束语：在实际轧制过程中，遇到的情况可能比较复杂，我们要学会合理分析其原因，综合运用各种方法解决问题，要有创新意识，使钢材在轧制中得到合理的变形，提高轧制质量及成材率。参考文献：【1】：陈涛，轧制测试技术【2】：苏望生，05表面冷轧板的质量控制【3】：盛志尉 于海涛，薄板材轧制生产的发展，专心-专注-专业

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