取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析

1、彼嗎:t第4期（總和7期、取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 取向硅鋼在冷軋過程中的斷帶始終是影 晌硅何成材率的一個重要方面。為了查找武 鋼現(xiàn)冇生產(chǎn)條件下影響取向硅鋼冷軋斷幫的 主要原因，我們調(diào)查了三批（其中二批為Go 硅鋼共80爐448個卷，一批H

2、i-B硅鋼共8爐 23卷）取向硅鋼在冷軋過程中的斷帶情況，并 對影響G。硅鋼冷軋斷帶的諸因素進(jìn)行了多元 冋歸分析和斷帶鋼樣的理化檢驗等，從中發(fā) 現(xiàn)在武緒當(dāng)前曲生產(chǎn)糸件下，影響冷軋斷帶 的首妥原因是鋼中的硅碳甩比，接者是冷軋 前熱軋板的組狽織構(gòu)和熱軋它的來料缺陷， 其次才是因板型、冷軋工藝和焊縫質(zhì)呈而引 屈的斷帯。本文就引起取向硅鋼冷軋時斷帶 的原因進(jìn)行分祈與探討，并由此提出滅少冷 軋慚帶的技術(shù)皓旋。一、取向硅鋼冷軋斷帶法況（i ）山一B弱向輕鋼本批在冷軋時斷帶十分嚴(yán)蟲，； 軋23個鋼卷，其中77個卷發(fā)生了斷帶事故， 爐號為"力20250827的板卷僅在第一道次 冷軋時就先后斷帶6次，

3、厲來整卷報廢，斷 帶率髙達(dá)73.9%.從對斷帶試樣的成份、夾 雜、金相組織及隊口形貌觀察分析，認(rèn)為本 批鋼造成斷帶嚴(yán)理主要是因熱軋卷的缺 陷太多，邊裂深度超出了熱軋板卷的標(biāo)準(zhǔn)， 在所取的冷軋斷口試樣中，觀察到光邊裂縫 并冇大結(jié)疤存在（見圖1 ）,鋼板表面局韶有 .分広現(xiàn)象，但新的內(nèi)表而平滑呈銀灰色，有 金屬光澤，分層之間無淹，旦夾雜級別不 高。掃描電鏡觀察判定斷口為胞性斷裂，微 觀下為解理斷裂.經(jīng)調(diào)查，這些進(jìn)大多是因 缺陷尤其是邊段超出熱仇迄標(biāo)準(zhǔn)的鈣卷成 份均在專利規(guī)定的范圉內(nèi)，因此；令豐L箱游的 主要原因是才料缺陷過;/乙© 1994-2010 China Academic Jou

4、rnal Electronic Publishing House. All rights reserved, © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, m 1圧一債硅鋼斷帶碎片屮的大結(jié)淪© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析15（2） Go取向廷鋼觀察分祈了二HtGo硅鋼共80爐，除一爐 因耒

5、料此陷退廢未冷軋外，共冷軋了 79爐 448個卷。其中（真空處理模鑄鋼）.2爐 M卷、0L （冀空處理連鑄材）75爐39卷、 DM （ nkM模鉤材）33爐738卷、DQ （吹氨 .連鑄材39爐257卷.448卷中，出現(xiàn)斷帶的 鋼港數(shù)為32個，共斷帶43次，分布在22個爐 號內(nèi)"斷帶率為7.M%。除斷帶外,有106 左采取了推壓措施。斷口分析屮發(fā)現(xiàn)，整個 斷口幻強(qiáng)熱的金屬光澤，為結(jié)晶狀斷口，并 呈45。剪切斷裂，表現(xiàn)為鋸齒狀（見圖2）。 斷口附近和板厚中部夾雜物無差別，主要是 S*。?，掃描電錘觀察結(jié)果表明，斷口上未見 有沿晶界斷裂特征和夾雜暴露，整個斷口圖2 試樣Wc3228211

6、帶上斷口 表1（包括懷疑為層狀和厚向剝離的部位）都是 ® （ J00 ）面解理斷裂，同時還可見到解理 裂紋穿過形變李晶帶（見圖3 ）。圖3 解理裂墳穿過形變孝品帶二、一般取向（Go ）硅鋼的斷帶原因分析由于83年硅鋼廠冷軋H汩鋼的卷數(shù)太 少，而這些卷又是利用品，所以下面僅對一 般取向硅鋼斷帶前原因進(jìn)行分析.（1）成份的影響發(fā)生斷帶的卷與全部冷軋卷（448卷） 在化學(xué)成份上比較見表由下表可知，發(fā) 生斷帶的鋼卷在成份上的特點是碳低、硅 高、磷高、硅碳比離和鏈硫比低.若把發(fā)生 斷帶的卷與沒有斷帶的卷在成份上進(jìn)行比61994-2010 China .Academic Journal Elec

7、tronic Publishing House. All rights reserved, http叮Aki.nei取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析15、成份平均酒C")S")Cu(%>pgSi-3.5CMn S斷帯卷0.0435.0570.0900.009313.63.7全部冷軋卷0.0<7|2.98!0.0900.007510.66!4.07差值-0.00450.07700.00182.94-0.3761994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved

8、, http叮Aki.nei取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析15較，則差值更大.曾對448卷中的各成份. 澆注狀態(tài)及來料缺陷與斷帶的關(guān)系進(jìn)行了多 元回歸分析，得出形響冷軋斷帶的首要因素 是桂碳比.當(dāng)鋼中含硅量大于九2%而碳含 童小于0.035%或者Si3.15 %而C三丸騎時，斷帶就很容易發(fā)生.如矽3124371鋼中碳為0.036%,硅為3.24%,致 使斷帶率高達(dá)63%;又如"43724807中碳 為0.032t硅為3.15%,斷帶率也達(dá)43密. 通過對各種硅碳比的熱軋板進(jìn)行反復(fù)青曲試 越，Atttt著毎中硅碳比的提高反復(fù)彎曲 次1WI少（見圖4 ）統(tǒng)計分折緒果表甌61994-2010

9、China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http叮Aki.nei取向硅鋼冷軋斷帶的原因分析1561994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http叮Aki.nei 16 凡是硅碳比大于74,而其它條件如澆注條影踰© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All righ

10、ts reserved. httpW件、來料缺陷等又配合得不好時，冷軋時斷 帶就很容易發(fā)生；并且隨著硅碳比的提高， 斷帶率明顯增加。圖4 熱軋板中硅硬比與反復(fù)彎曲次數(shù)關(guān)系(2) 冷軋前熱軋板狀態(tài)對冷軋斷帶的 不向謂種對冷軋斷帶的影響如前所述，80爐Gc鋼中有QZ、DL、 QM、DM四個鋼種.其中連鑄材有290卷， 模鑄材為758卷.各種鬧種的斷帶率分別為： Q = 23.8%、D厶= 6.37%、QM=7.J4%、 QM=4.76的連鑄炳總斷帶率為8.62%, 模鑄材總斷帶率為4.43%,即連鑄材的斷帶 率高于模鑄材。至于是否經(jīng)過真空處理似乎 對斷帶的影響不明顯。為了尋找連鑄材斷帶率較高的原因

11、，金 相觀察比較了成份相同的D厶(469$)和DM (529> )兩爐鋼的熱軋卷的金相晶粒組織情 況(見圖5、6 ),從中發(fā)現(xiàn)模鑄熱軋板 529#兩邊等軸晶厚度較連鑄的46"厚，并且© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpW© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpW圖 6 DM52尸 X

12、 100© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpW右中部帶狀.晶中含有較多購等軸晶.可見， 鶴鑄材斷帶車低的主要原囚是因熱軋板中的 誡狀晶得到了改善當(dāng)前，碓爾連詩由于耒 采用電銭攪杓致使鑄坯中柱狀晶發(fā)達(dá)，直 些舉達(dá)的柱狀歸與熱軋后的板卷組織有二定 的遺傳關(guān)系，造成熱軋板卷中帶狀晶敎樸鈴 材的發(fā)達(dá)。因此.為了減少熱軋板中譜狀紐 織；一個較有效M惜危足在連埒時采用電磁 攪拌 “:上述不同鋼種的夾雜分析結(jié)果見表2.© 1994-2010 Chi

13、na Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpW© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpW取向硅鋼冷軋斷帝的原因分析 17 衷2QL、DL、Q M硅鋼的夾雜址比較QLQMDL爐坯號：夾親總疑（為）1爐妬兮夾雜總爐迷號夾雜總M）V7B3/244JJ2O.C032WA302<86/30.0055VVA?f2596/30.0060V；A3/24S7

14、f；0.90/3WB39297350.0047V/312532l>0.0056WA3?2437f50.0014WAJ/2520/0.0082WA3J2480/50.0034WB3/22HI 90.0042VA3；?48O1,0.0U27亍均值o.om,平均yiO.OO5/!平溝盅0.002© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:"取向硅鋼冷軋斷帝的原因分析 17 © 1994-2010 China Academic Jo

15、urnal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:"取向硅鋼冷軋斷帝的原因分析 17 由表2不難看出未經(jīng)過真空處理的QZ鋼， 夾雜含量只略高于QL和0M材，差別不大。而卻卻正是夾雜含量最低的"Z372487J 3 和WA3124871-5這爐鎧其斷帶率最高（達(dá) 63%）,因此武鋼二煉鋼煉的取向硅鋼，由 于夾雜量普遍較低，它不是造成冷軋斷帶的 影啊因素. 熱軋板的組織織構(gòu)金相對比觀察了在冷軋時斷帶嚴(yán)重的和 不發(fā)生斷帶的二紐熱軋板組織織構(gòu)時發(fā)現(xiàn). 一般斷帶嚴(yán)重的熱軋卷衣織構(gòu)上的特點是兩 邊等軸晶區(qū)窄，中部帶

16、狀晶發(fā)達(dá)，（見7.8.9. /0）,而冷軋時不發(fā)生斷帶的熱軋板的兩邊繚軸晶區(qū)較寬，并在中部的纖維組織© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:"取向硅鋼冷軋斷帝的原因分析 17 DLX 10011 S WC32282H613 9WA3124801X 100XIOO© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

17、 http:" 18 弟4期（總第37期）© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 圖 70

18、WA31248715中包含有校多的等抽品（見圖門、72、”、74 ）帶狀組織每條帶實際上是順軋向延伸的大晶粒，這些帶狀組織在熱軋過程中只進(jìn)QLX100行了回復(fù)，沒有發(fā)生再結(jié)晶，位向為（MO） 07門，強(qiáng)度較差。這就是帶狀晶發(fā)達(dá)的熱 軋板在冷軋時容易發(fā)生斷帶的原因所在.© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rig

19、hts reserved. 圖口 WA3237161S DLX/00圖 12 WC32277715 DLX100圖 13 WC322747J5DLX 100© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 取向硅訥冷軋斷帶的原因分析191994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpVAki.nei取向硅訥冷軋斷帶的原因分析19圖 74WB3

20、1216018 DL X 1001994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpVAki.nei取向硅訥冷軋斷帶的原因分析19 來料缺陷來料缺陷對冷軋斷帶的影響也較大，尤 其是鋼板邊部的缺陷對斷帶的威協(xié)很大.現(xiàn) 場觀察結(jié)果表明，在32個冷軋斷帶卷中，因 邊裂、結(jié)疤等缺陷而造成斷帶的占74卷，為 總數(shù)的43.8%；.而且在706卷抬壓中，因缺 陷抬壓的有705卷，（只有一卷是因為壓下 指針出故障）。這些缺陷主要來自于前工 斥，包括因成份.澆注和熱軋控制不當(dāng)而造 成的，但確

21、實也有因硅鋼廠CP機(jī)組剪邊或 缺陷清理不夠徹底而遺留到冷軋工序的.如 上面捉到的斷口映陷中仍保留看光邊裂紋就 是一例。邊部缺陷清理不徹底，勢必會在冷 軋時造成應(yīng)力集中而發(fā)生斷帶帝故. 冷軋工藝對斷帶的彫響二批Go硅鋼448個卷中，因冷軋工藝造 成的斷帶共3卷，占總斷帶數(shù)的9.38%.其 中二卷（爐坯號為WA 了037533和WA 3237421 ）是因鋼帶在冷軋時跑偏滑移，有 -卷（爐號為WA3124431）是因有效平面量 控制不當(dāng)所致。由此可見，冷軋工藝雖不是 形響冷軋斷帶的主要因素，但控制不當(dāng)也會 造成冷軋時斷帶.三、結(jié)果討論化學(xué)成份中的硅碳比熱軋板組織織構(gòu) 和來料映陷是影響®軋

22、斷鉗的主要因索，而 且這三方面又是相互關(guān)聯(lián)的.對于硅碳比大 于74的爐號（"B30083£3、WC3001172、 "43036802. WC3027653. WA3024863.WA3124441 ）由于采用了模注工藝，使熱 軋板組織得以改善，故斷帶率均為零；又如 "£3237357、WA3036662. WA3122101 三 爐鋼盡管含硅董都在3.20%以上，但因為這 些鋼中碳含星也較高，所以也避免了斷帶的 發(fā)生。相反有些硅碳比并不離的爐號如 3725851、WA302586K WC3228211 % WA /23727J、WA31253

23、21. WA3125061 % WC 3228101, WA323726K WA3238681 . WC 3027883, WA3037003等爐號,因為來料缺 陷等級高或是采用了連鑄工藝，因而也發(fā)生 丁不冋程度的斷帶.由此可見，最終斷帶發(fā) 生與否，實際上是上述諸因素的聯(lián)合效應(yīng) 另外，模鑄雖然對獲得較多的等軸晶有 利，從而施從組織上為冷軋不斷帶創(chuàng)造有利 條件，但只要在連鑄時采用電磁攪拌或從成 份和熱軋條件上加以控制同樣可以造就良好 的熱軋板組織.從同樣采用連鑄生產(chǎn)的圖7 M中不難看出，要使連鋳熱軋卷獲得較多 等軸晶的條件是碳高、硅低，熱軋變形速度 要快.終軋溫度要直些.將圖714示出的 8爐鋼

24、的前工序主要工藝參數(shù)列于表3正如本文前面巳指出的那樣，冷軋斷帶 的斷口呈光亮的結(jié)晶狀，沒有明顯的塑性變 形，破壞時消耗的功很小，并且大多發(fā)生在 鋼板溫度較低的第一道次，可見實際的正斷 強(qiáng)度遠(yuǎn)小于埋論止斷強(qiáng)度.這是因為在實際 晶體中常常存在一些微裂紋和自然裂紋，由 于這些裂紋存在尤其是邊部裂紋剪切不凈而 造成的缺口，會引起應(yīng)力集中，惡化應(yīng)力狀1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpVAki.nei取向硅訥冷軋斷帶的原因分析191994-2010 China Aca

25、demic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. httpVAki.nei 20 衷3熱軋很組織與主要工藝參數(shù)的關(guān)系爐坯號(2)s»(矽溫喪(C)Y-爐時 咼(力)RT<COfc5斷:僭(%)熱軋板組妃WA32J7/6J50.06C2.99132635611609360N邊零軌乩區(qū)較代.中命 纖維俎織中冇每物|»WC322777T50.0552.90133624 612109480WC3227471S0.05J2.Z423811819340UV 101276/3o.osdW2741174927.09WA3/2420J 50.0323.1513102211192i88643兩邊第蛇品區(qū)辛.中梟號 狀品發(fā)達(dá)內(nèi)含等軸品很少WA3/24S7F50.03$3.2413t3222119!£9563VWA3/2437I30.036J.242291192S95心VWC322S2H6o.ou3.04134921411779)6coU© 1994-2010