H型鋼常見缺陷手冊

1、一、缺陷簡介：1尺寸誤差尺寸誤差主要包括：腹板厚度、翼緣厚度、翼緣厚度不等（邊對邊）、翼緣厚度不等（角對角）、腹板斜度（一邊厚一邊?。⒏拱迤模ú辉谡校?、腹板成對角偏心；2幾何尺寸問題幾何尺寸問題主要是：上部寬、下部寬、碟形（凹形）腹板、弓形（凸形）腹板、凹形翼緣、凸形翼緣；3輸出側(cè)問題輸出側(cè)問題主要是：鉤頭（頭部彎向側(cè)面）、翹頭和扎頭（頭部上翹或下彎）、整個斷面成浪形（邊對邊）；4軋制缺陷軋制缺陷主要是：腹板中間浪、浪形翼緣、腹板過拉伸、熱彎曲浪；5表面痕跡表面痕跡主要是：表面導(dǎo)板劃痕、軋輥缺陷（裂紋、掉肉）引起的痕跡、軋輥磨損引起的痕跡；6其它缺陷其它缺陷包括：折疊、壓折（折疊或切壓成

2、片）、未充滿、過充滿；7坯料缺陷 主要有：裂紋、分層、軋漏、掉肉；二、缺陷的特征、形成原因及控制措施：1腹板裂紋11腹板縱向裂紋111外觀：主要存在于腹板中部區(qū)域，沿腹板縱向分布，裂紋長短不一，位置分散，無規(guī)律性，從H型鋼腹板表面看，裂紋總體較直，內(nèi)表面不光滑,呈鋸齒狀，裂紋深度方向與H型鋼腹板表面垂直，但由于軋制工藝，裂紋一般會與H型鋼腹板表面有輕微傾斜，也會有輕微開口；112經(jīng)酸洗后，斷面處裂紋垂直于H型鋼腹板表面向下或輕微傾斜發(fā)展；113從金相組織看，一般裂紋周圍有脫碳現(xiàn)象。 114從能譜分析看，化學(xué)成份符合鋼種熔煉成份范圍，無外來金屬元素存在，裂紋處會有大量非金屬夾雜物。114產(chǎn)生原因

3、：1141異型坯表面存在由于澆鑄或矯直工藝不合理產(chǎn)生的縱向裂紋；1142異型坯內(nèi)外溫差較大，在加熱過程中，熱應(yīng)力超過該鋼種的高溫抗拉強(qiáng)度，也會在表面產(chǎn)生裂紋。腹板裂紋（酸洗前）12放射狀裂紋121外觀：存在于腹板表面，呈放射狀或稱呈雞爪狀狀，無規(guī)律性;122產(chǎn)生原因：異型坯中存在皮下氣泡或皮下裂紋或邊裂紋軋制時形成放射狀裂紋；13小斷裂紋131外觀：存在于腹板表面，無規(guī)律性，呈小斷狀，形狀為長條狀或仿錘狀，類似與微觀夾雜物中硫化物夾雜的形態(tài)，開口，內(nèi)表面為氧化鐵皮；132經(jīng)酸洗后，裂紋內(nèi)氧化鐵皮洗掉，內(nèi)表面光滑，深度約為1mm左右； 酸洗前酸洗后 不同裂紋的形貌133產(chǎn)生原因：異型坯表面存在氣

4、泡，軋制時被拉長，形成類似裂紋的條狀形態(tài)；2矯直裂紋21外觀：矯裂是矯直時產(chǎn)生的裂紋，主要存在于r角處，嚴(yán)重時翼緣與腹板完全分開;22產(chǎn)生原因：221由于r角設(shè)計(jì)不合理，矯直時產(chǎn)生裂紋；222由于r角處出現(xiàn)折疊，矯直時在折疊處形成應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋；223由于連鑄異型坯的疏松、夾雜、偏析等缺陷都集中在腹板與翼緣連接處，因此成品在此r角部位塑性最差，矯直變形量分配不當(dāng)即會產(chǎn)生裂紋；224在軋制腹板較薄而翼緣較厚且寬的H型時，r角處矯直時承受的剪應(yīng)力較大，因此變形量稍大即會造成矯直裂紋；225在生產(chǎn)強(qiáng)度較大的鋼種時，其塑性變形范圍較小，這直接給矯直調(diào)整帶來困難，容易出現(xiàn)矯直裂紋； 酸洗后（翼緣與腹

5、板分開）酸洗前矯直裂紋減小R角半徑后出現(xiàn)折疊而矯裂23控制措施：231提高軋機(jī)調(diào)整水平，保證軋件在軋機(jī)時平直，軋件在冷床上布置均勻，盡可能使軋件在矯直前原始彎曲較小，為矯直機(jī)采用盡可能小的變形量創(chuàng)造條件；232合理調(diào)整矯直變形工藝，因軋件以塑性變形后會產(chǎn)生加工硬化且塑性變形差，因此再加大變形量就會導(dǎo)致矯直缺陷，所以要合理分配矯直變形量；233增加軋機(jī)水平輥r角半徑，以增加軋件r角處金屬量，提高矯直時的抗剪切能力，即提高軋件的可矯直性；234對屈強(qiáng)比高的軋件及翼緣寬、厚的軋件，宜采用大矯直間隙矯直，以減小軋件r角處的縮頸現(xiàn)象及降低r角處的拉應(yīng)力，改善軋件r角部位的應(yīng)力狀態(tài)，降低產(chǎn)生矯直的可能；2

6、35當(dāng)輥矯不能滿足正常生產(chǎn)需要時，應(yīng)及時投入壓力矯；3折疊：31存在于腹板的單條折疊311從表面看，形狀較規(guī)則，曲線較流暢，呈通條狀，內(nèi)面光滑；312經(jīng)酸洗后，折疊斷面處有與H型鋼腹板表面較小夾角的裂紋，深度1-2mm；313從金相分析看，折疊周圍一般不會有脫碳層，夾雜于機(jī)體相比差別不大；314能譜分析看，Cr元素含量較高，說明與軋輥有接觸； 315產(chǎn)生原因：根本原因在于軋制過程中導(dǎo)致金屬在某處被折疊并隨后又被軋制。3151 孔型設(shè)計(jì)不當(dāng)或軋機(jī)調(diào)整不當(dāng)，在孔型開口處因過充滿而形成耳子，再將耳子軋入軋件基體內(nèi)形成；3152來自開始道次導(dǎo)板劃痕再經(jīng)以后軋制，將劃痕軋合，但未能與基體結(jié)合在一起所形成

7、的缺陷；3153由于軋輥軸向竄動造成耳子和折疊，軋制后形成折疊；3154軋輥老化、磨損也會導(dǎo)致折疊；316控制措施：3161增加加熱爐溫度，有時可以消除折疊；3162調(diào)整和修改軋型設(shè)計(jì)可以徹底消除折疊； 酸洗后 酸洗后斷面32存在于r角處的多重折疊321外觀：一般出現(xiàn)在腹板與翼緣連接r角處，而且是出現(xiàn)多條折疊，從側(cè)面能看出明顯的夾層，呈通條狀，有時夾層上表面可以脫落，露出原始表面，折疊走向與腹板表面幾乎平行。322經(jīng)酸洗后，斷面存在于表面夾角很小的裂紋，深度1-2mm； 酸洗后酸洗前323形成原因：根本原因在于材料被堆集，形成的折疊。3231r角設(shè)計(jì)不合理，使材料在此產(chǎn)生堆集，軋制后形成折疊；

8、3232異型坯本身r角處尺寸不合理，軋制后導(dǎo)致堆集，形成折疊；3233軋輥磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致堆集，形成折疊；324控制措施：3241嚴(yán)格控制異型坯尺寸；3242合理設(shè)計(jì)r角；33存在于腹板表面形狀不規(guī)則的折疊331形成原因：3311當(dāng)材料被擠壓到腹板上時（邊充滿），產(chǎn)生形狀不規(guī)則的折疊；3312軋制時溫度太低，材料在水平輥上沒有得到正確的延伸，形成形狀不規(guī)則的折疊；332控制措施：3321嚴(yán)格控制加熱爐溫度；3322嚴(yán)格控制孔型和壓下量等指標(biāo)；4劃傷：41外觀：存在于腹板、翼緣表面，劃痕較直，開口較寬，深度較淺；42從金相組織看，劃痕與表面沒有夾角，周圍沒有脫碳現(xiàn)象； 酸洗后酸洗前組織形貌43產(chǎn)生

9、原因：一般由于導(dǎo)板安裝不當(dāng)或?qū)О迳袭愇锼拢?4控制措施：合理安裝導(dǎo)板，控制導(dǎo)板位置，及時清理異物； 5拉裂：51外觀：一般裂口垂直于軋制方向，裂口兩側(cè)逐漸變薄，最后斷開；52形成原因：521溫度不一至，導(dǎo)致腹板被拉裂；522由于翼緣的壓下量偏大，腹板限制翼緣的延伸，超出腹板的延伸率，導(dǎo)致拉裂； 酸洗后53控制措施：531嚴(yán)格控制加熱爐溫度；532合理設(shè)計(jì)翼緣和腹板的壓下量；6腹板空洞：61外觀：主要存在于腹板上，形狀不規(guī)則，邊緣參差不齊，空洞處存在夾層，夾層處有明顯異物；62形成原因：主要是異型坯腹板上存在異物，軋制時軋漏，出現(xiàn)空洞，。酸洗后63控制措施：主要控制坯料質(zhì)量；7分層：71外觀：

10、通過拉伸試驗(yàn)后，斷口處出現(xiàn)明顯分層，分層處內(nèi)面光滑，且分層較平直；72存在部位：它存在于一根異型坯軋制出H型鋼的頭尾兩支的頭部。73形成原因：主要是由于異型坯翼緣角部裂紋較大，軋制時沒能焊合，形成分層；74控制措施：741主要控制異型坯質(zhì)量，控制澆鑄環(huán)節(jié)；742如果異型坯翼緣角部裂紋較大，可以進(jìn)行焊補(bǔ)； 拉力試驗(yàn)后 斷面8翼緣掉肉：81偶發(fā)性翼緣掉肉811外觀：掉肉處參差不齊，明顯存在異物；812形成原因：翼緣處存在異物，軋制時軋爛，形成掉肉。 酸洗后813控制措施：主要控制坯料質(zhì)量；82連續(xù)翼緣掉肉821外觀：掉肉處較平滑，好像被撕裂，無異物存在；822形成原因：8221孔型尺寸、坯料尺寸、

11、軋輥調(diào)整精度造成的欠充滿或軋輥軸向竄動造成欠充滿而導(dǎo)致掉肉；8222過充滿導(dǎo)致撕裂所致；酸洗后9波浪： 91腹板波浪：在軋制或在冷卻過程中，型鋼各部分的金屬延伸或收縮不匹配所造成的宏觀上腹板周期性彎曲成波浪形的現(xiàn)象。911外觀：呈搓板狀；912產(chǎn)生原因：9121軋制過程中，由于延伸不均勻、溫度低或不均勻、材質(zhì)不均勻、孔型設(shè)計(jì)等各種原因形成的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力超過了金屬的屈服強(qiáng)度，殘余應(yīng)力釋放后，表現(xiàn)在宏觀上即為腹板波浪；9122腹板與翼緣存在溫差，造成腹板波浪。由于軋件冷卻過程中，構(gòu)成軋件斷面的各部分由于冷卻條件不同，造成冷卻收縮量和相變膨脹的時間不同，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力，達(dá)到一定程度，殘余應(yīng)力

12、釋放即形成冷卻腹板波浪，具體地說，H型鋼外型的特點(diǎn)使H型鋼在冷卻過程中，腹板冷卻速度較快，而翼緣冷卻速度較慢，腹板相對翼緣溫度低，腹板的冷縮受到翼緣的限制，而當(dāng)腹板達(dá)到奧氏體與珠光體的相變點(diǎn)而膨脹時，翼緣仍處于冷縮狀態(tài)，產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到一定程度時，冷卻腹板波浪開始出現(xiàn)了，而當(dāng)翼緣溫度到達(dá)相變點(diǎn)時，由于腹板溫度太低，翼緣已不能將其拉伸，腹板波浪便殘留下來；形成溫差的原因?yàn)椋?、翼緣、腹板厚度比，厚度比越大，溫差越大；2、腹板的高厚比越大，腹析的冷卻速度越快；3、軋制過程中由于冷卻水的存在及翼緣、腹板散熱面和散熱程度不同，使它們溫度場不同，終軋時它們的溫度也不同，即H型鋼冷卻的起始條件不同，可通過腹

13、板上的冷卻水除去，同時增加翼緣部冷卻水，減小它們的溫差。9123軋后殘余應(yīng)力的存在造成腹板波浪。軋制中，腹板延伸大于翼緣延伸時，在腹板形成壓應(yīng)力，翼緣形成拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力相差較大時，在冷卻過程中殘余應(yīng)力釋放表現(xiàn)為腹板波浪；9124腹板與翼緣的強(qiáng)度對比有關(guān)。翼緣、腹板厚度比較大，腹板相對于翼緣強(qiáng)度越小，差異越大越容易形成腹板波浪；腹板的高厚比越大，腹板的強(qiáng)度越低，差異越大越容易形成腹析波浪；913腹板波浪的控制措施：9131控制腹板、翼緣的延伸系數(shù)；9132控制變形金屬流動速度；9133控制金屬的溫差；9134減小殘余應(yīng)力的產(chǎn)生； 92翼緣波浪：921外觀：呈波峰、波谷形狀；922形成原因：翼緣的

14、壓下量遠(yuǎn)與腹板的壓下量要大，缺陷出現(xiàn)可能有兩種形式，即所謂的翼緣波浪和邊浪，翼緣上的波浪可能被精軋輥矯直了，因此多余材料被強(qiáng)壓進(jìn)翼緣長度上延伸，就形成了邊浪；93整個斷面波浪：這個缺陷可能是由損傷的工作輥引起的，當(dāng)一個翼緣或一個彎斜廢品軋入萬能軋機(jī)時，就會發(fā)生，輥?zhàn)用哭D(zhuǎn)一轉(zhuǎn)發(fā)生一次額外的壓下，當(dāng)軋件進(jìn)入U(xiǎn)F機(jī)架中軋制時會產(chǎn)生彈跳，導(dǎo)致軋件以軋輥每轉(zhuǎn)的頻率產(chǎn)生一個波浪，這個缺陷可以通過增加翼緣的精軋壓下量來減輕或消除，在某些情形中，將某個水平輥轉(zhuǎn)動180度，把可能發(fā)生在兩個輥了上的缺陷分開，這樣一來就可以減輕這一問題，否則，必須更換軋輥。923控制措施：合理控制壓下量；10結(jié)疤：101鱗片狀缺陷

15、：1011外觀：位于鋼材表面，細(xì)小鋼片，與鋼本體連在一起或部分連在一起；1012形成原因：澆鑄過程中鋼水飛濺在異型坯上形成結(jié)疤，軋制后形成類似不規(guī)則折疊；102鋼材上的結(jié)疤：1021外觀：一般出現(xiàn)在腹板表面，周期性輕微凸起缺陷；1022形成原因：因軋輥掉肉所致；軋輥掉肉的原因?yàn)?、軋輥材質(zhì)不能滿足使用要求，硬度層較薄，軋輥使用表面大片剝落；2、軋輥表面在交變熱應(yīng)力作用下呈細(xì)網(wǎng)狀開裂，且裂紋在表面下連通，造成軋輥表面呈片剝落；3、裂紋沿軋輥軸向貫穿軋輥表面，并沿軋輥徑向向機(jī)體內(nèi)發(fā)展，當(dāng)相鄰二條裂紋在軋輥徑向相交造成軋輥掉肉；4、軋輥有效直徑變小，輥套在裝配應(yīng)力、熱應(yīng)力、軋制應(yīng)力共同作用下開裂。導(dǎo)

16、致軋輥爆裂的原因?yàn)檐堓伻彼笤偻蝗粐娝④埧ê筝佔(zhàn)右旬a(chǎn)生了裂紋、輥徑已車削變小、軋輥受到軋制沖擊，都會產(chǎn)生軋輥爆裂；11壓痕111由于軋輥粘鋼產(chǎn)生的壓痕1111外觀：存在于腹板表面，周期性輕微凹坑；1112形成粘鋼的原因?yàn)?、軋輥粘鋼與軋輥r角大小及輥寬配置有關(guān)，r角部位軋件變形的不均勻必造成r角金屬與軋輥間的摩擦加劇，使得軋輥r角瞬間溫度升高產(chǎn)生r角粘鋼；2、軋輥粘鋼還與軋制產(chǎn)品的鋼種、規(guī)格有關(guān)，生產(chǎn)硬鋼種大規(guī)格產(chǎn)品尤其是厚規(guī)格時，由于軋件溫度高，軋輥受熱較多，軋輥r角熱強(qiáng)度大且冷卻條件差易造成粘鋼現(xiàn)象；3、由于軋型側(cè)壁斜度不合理，造成中間坯內(nèi)側(cè)壁斜度過小，與水平輥側(cè)壁斜度不匹配，造成軋件在

17、水平輥產(chǎn)生切肉現(xiàn)象使輥粘鋼，切離的金屬落在腹板上即造成腹板壓痕；4、壓下規(guī)程不合理造成中間坯頭部r角處金屬堆積，軋件在咬入軋機(jī)時在軋件頭部產(chǎn)生切肉現(xiàn)象使軋輥粘鋼，切離的金屬落在腹板上即造成腹板壓痕；5、萬能軋機(jī)側(cè)導(dǎo)析對中不準(zhǔn)確，造成軋件咬入時單側(cè)切肉，導(dǎo)致成品壓痕缺陷；6、未能及時發(fā)現(xiàn)軋輥粘鋼及軋件缺陷；1112軋輥缺陷（裂紋）引起的痕跡 1113由于軋輥磨損引起的痕跡 112非周期性壓痕1121外觀：存在于腹板表面，非周期性輕微凹坑；1122產(chǎn)生原因：導(dǎo)板裝置磨損嚴(yán)重或輥道等機(jī)械設(shè)置碰撞造成的鋼材刮傷后又經(jīng)軋制而在鋼材表面形成棱溝，大多沿軋制方向分布；12麻面121外觀：一般出現(xiàn)在腹板表面，

18、無規(guī)律的凹坑，深度0.3-0.4mm，坑內(nèi)為大小不等的棕紅色氧化鐵皮顆粒；122形成原因：1221軋件在高溫狀態(tài)下會形成含SiO2的復(fù)合Fe2O3氧化鐵皮，它的基本特性是呈紅色，低熔點(diǎn)，形成鐵皮后粘性較大難于去除，因此一旦形成這種氧化鐵皮一是難于除鱗，二是在較低溫度下軋制時會壓入軋件表面形成麻面；1222高壓水除鱗裝置壓力不夠，除鱗不徹底； 酸洗后 123控制措施：1231加強(qiáng)原料清理，保證入爐原料無表面缺陷，軋制過程中安排若干翻鋼道次，以便氧化鐵皮脫落；1232加熱爐內(nèi)采用弱氧化性氣氛，提高加熱段溫度，縮短加熱時間以提高爐生氧化鐵皮Fe3O4的含量，降低Fe2O3. SiO2的比例，以便于提

19、高除鱗效果；1233提高軋件終軋溫度，利用Fe2O3. SiO2熔點(diǎn)低的特性，在氧化鐵皮變硬之前完成軋制過程；1234維護(hù)好高壓水除鱗機(jī)，保證除鱗高壓水有足夠的壓力；13彎曲131水平方向的彎曲，也稱鐮刀彎形成原因：兩側(cè)延伸不等造成；1311兩側(cè)壓下量不一致；1312兩側(cè)硬度不一致；1313兩側(cè)溫度不一致；1314異型坯本身厚度不一致；132垂直方向的彎曲形成原因：1321軋機(jī)軋制線設(shè)定不正確，造成軋件上下翼緣延伸不一致，使軋件產(chǎn)生下彎或翹頭；1322 軋件的上腹板存有大量冷卻水，且上表面輻射散熱條件好散熱速度快，而下腹板與輥道之間形成一個封閉區(qū)域，散熱速度慢，這樣就使軋件在終軋時上部溫度低于

20、下部溫度，下部延伸大于上部延伸使軋件產(chǎn)生上翹；1323軋機(jī)前后的擺動輥道及腹板導(dǎo)板的高度設(shè)定不正確，造成軋件上或下彎曲；1324軋機(jī)水平輥軸向不正，造成軋件對角翼緣的延伸不一致，軋件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)；14腹板偏心 形成原因：軋件腹板在軋前、軋中、軋后不在同一條直線上，造成這一現(xiàn)象的原因是：141萬能軋機(jī)前后的擺動輥道及腹板導(dǎo)板高度設(shè)定不正確，造成軋件在軋制中上下翼緣的寬展不一樣，從而產(chǎn)生腹板偏心；142萬能軋機(jī)的軋制線不正確，立輥的鼓形尖頂不在水平輥輥縫的正中間，造成軋件翼緣上、下厚度不一致，精軋后便會出現(xiàn)上下翼緣長度不等而偏心；143萬能軋機(jī)水平輥軸向錯位，造成軋件同側(cè)翼緣厚度不一致，后續(xù)道次軋制后出現(xiàn)同側(cè)寬展不等而腹板偏心，此時軋件特征是對角翼緣寬度相等；144軋邊機(jī)軸向錯位，造成軋件對角翼緣長度相等而同側(cè)翼緣不等，導(dǎo)致軋件對角偏心；145軋邊機(jī)二輥不水平，二側(cè)翼緣壓下不等，造成軋件單側(cè)翼緣偏心；15尺寸問題151腹板和翼緣厚度：腹板和翼緣厚度尺寸，測量值和目標(biāo)值不同，是輥縫不同的結(jié)果，對輥縫進(jìn)行偏移或調(diào)整，就可以補(bǔ)償厚度問題，為了調(diào)整輥縫，可以偏移屏來補(bǔ)償標(biāo)定和