材料專業(yè)畢業(yè)論文

1、學(xué) 號(hào)：10060601*8 Xingtai Polytechnic College畢業(yè)論文GRADUATE DESIGN論文題目：高速線材表面結(jié)疤原因分析及控制學(xué)生姓名：王* 專業(yè)班級(jí)：材料成型與控制技術(shù) 院 系：資源與環(huán)境工程系指導(dǎo)教師：果* 劉* 2013年6月7日邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 目錄1目錄摘 要1ABSTRACT2引 言31 線材表面結(jié)疤的種類41.1點(diǎn)狀彌散型細(xì)小結(jié)疤41.2塊狀無根結(jié)疤41.3翹皮狀有根結(jié)疤51.4點(diǎn)狀結(jié)疤51.5鋸齒狀結(jié)疤61.6周期性塊狀結(jié)疤62線材表面結(jié)疤的形成過程及原因72.1 線材表面結(jié)疤的形成過程72.2線材表面結(jié)疤的形成原因73預(yù)防措施及其解

2、決辦法93.1 料廢結(jié)疤的預(yù)防措施及解決辦法93.2軋制結(jié)疤的預(yù)防措施103.2.1 料型控制103.2.2 導(dǎo)衛(wèi)安裝103.2.3 其它方面113.3軋制結(jié)疤的解決方法11結(jié)論13致謝14參考文獻(xiàn)15邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 摘要摘 要線材在鋼材產(chǎn)品中占有重要比例,也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)建設(shè)中應(yīng)用廣泛的鋼材品種。采用高速線材軋制生產(chǎn)技術(shù)裝備,是提升線材質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,也是目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。在線材生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)表面結(jié)疤的問題。本文主要介紹了高速線材表面點(diǎn)狀彌散型細(xì)小結(jié)疤、塊狀無根結(jié)疤、翹皮狀有根結(jié)疤、點(diǎn)狀結(jié)疤、鋸齒狀結(jié)疤、周期性塊狀結(jié)疤的鑒別和形成原因。并且經(jīng)過研究提出預(yù)防

3、措施以及解決辦法。關(guān)鍵詞: 高速線材 表面結(jié)疤 預(yù)防措施 解決方法 ABSTRACTWire plays an important than in the steel productsCases, also is the national economy and infrastructure of the widely used steelWood species. The technology and equipment of high-speed wire rolling production, is an important means of improving quality of w

4、ire rod and competitiveness, is the current One of the hot issues in the development of the domestic iron and steel enterprises. Online material production will appear in the process of surface scar problems. This paper mainly introduces the high speed wire rod surface punctate dispersion tiny scabs

5、, block without root scarring, become warped skin with differential root scarring, punctate scarring, jagged scar, periodic massive scarring and cause of formation. And through the research to put forward the preventive measures and solutions.Keywords: High speed wire rod Furface lap Preventive meas

6、ures Solutions 14邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 引 言在高速線材的生產(chǎn)過程中,由于盤條截面積小、軋制道次多、變形量大、精度要求高,所以給產(chǎn)品的表面質(zhì)量控制帶來了較大難度,對(duì)于線材軋制中常見的軋制缺陷的產(chǎn)生的原因,以及相應(yīng)的控制方法是本文討論的重點(diǎn)。高速線材表面點(diǎn)狀彌散型細(xì)小結(jié)疤、塊狀無根結(jié)疤、翹皮狀有根結(jié)疤、點(diǎn)狀結(jié)疤、鋸齒狀結(jié)疤、周期性塊狀結(jié)疤的鑒別和形成原因,提出穩(wěn)定連鑄坯拉速、降低鋼水過熱度、提高鋼水質(zhì)量及連鑄操作水平,使鑄坯的表面和內(nèi)在質(zhì)量全面提高,是解決高速線材表面結(jié)疤缺陷的關(guān)鍵所在。線材表面的結(jié)疤缺陷,是高線產(chǎn)品一次合格率偏低的主要原因,影響軋機(jī)的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。為了

7、提高正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益本文對(duì)表面結(jié)疤進(jìn)行了研究，提出預(yù)防措施一接解決方法。通過對(duì)這類缺陷進(jìn)行生產(chǎn)跟蹤、調(diào)查分析和技術(shù)攻關(guān),有了一個(gè)比較完整、全面的認(rèn)識(shí)和了解。下面對(duì)結(jié)疤缺陷的分類、產(chǎn)生原因及解決方法做初步分析和探討。1 線材表面結(jié)疤的種類 1.1點(diǎn)狀彌散型細(xì)小結(jié)疤線材表面彌散著0. 52mm的細(xì)小薄層結(jié)疤,在成品盤卷上幾十圈或上百圈無規(guī)律斷續(xù)分布,用手觸摸略刮手,用勁擦拭會(huì)脫落,留下疤痕,如圖1所示。這種缺陷往往成批出現(xiàn),數(shù)量很大。1.2塊狀無根結(jié)疤線材表面附著大塊結(jié)疤,其邊緣清晰,而形狀、大小不一,結(jié)疤底部與基體不粘連,在成品表面分布無規(guī)律,如圖2所示。1.3翹皮狀有根結(jié)疤在線材表面出現(xiàn)的塊

8、狀結(jié)疤一側(cè)翹起,另一側(cè)與基體相連,是有根結(jié)疤,其形狀和大小不一致,在成品上一般相對(duì)集中出現(xiàn)1圈至10多圈,如圖3所示。1.4點(diǎn)狀結(jié)疤在線材成品輥縫處單側(cè)或雙側(cè)附著點(diǎn)狀細(xì)小結(jié)疤,或連續(xù)或斷續(xù)。這種缺陷外貌上與鑄坯點(diǎn)狀彌散結(jié)疤相似,區(qū)別在于軋制點(diǎn)狀結(jié)疤一般只出現(xiàn)在成品輥縫處,并且通常在某一條精軋線上連續(xù)出現(xiàn),而鑄坯點(diǎn)狀結(jié)疤則彌散分布于線材表面,沒有固定位置,如圖4所示。1.5鋸齒狀結(jié)疤線材表面出現(xiàn)很長(zhǎng)一條結(jié)疤,其一側(cè)與基體相連,另一側(cè)翹起或壓合在線材表面,這部分翹起或壓合的邊緣呈鋸齒狀。這種缺陷往往十幾圈甚至上百圈連續(xù)出現(xiàn),但盤卷其它部分表面良好。或者在線材表面一側(cè)或兩側(cè)連續(xù)出現(xiàn)結(jié)疤,結(jié)疤的一邊與

9、基體相連,另一邊翹起或不壓合在線材表面,其邊緣呈鋸齒狀。1.6周期性塊狀結(jié)疤線材表面上有塊狀結(jié)疤,有時(shí)被完全壓入線材表面以內(nèi),表面可見較清晰的結(jié)疤邊緣曲線;有時(shí)略凸起在表面之上,成為凸塊。結(jié)疤外貌形狀和大小基本一致,在盤條上周期性發(fā)生,此種結(jié)疤為有根結(jié)疤,一般在某一軋線上連續(xù)發(fā)生,直至停機(jī)為止。邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文2線材表面結(jié)疤的形成過程及原因2.1 線材表面結(jié)疤的形成過程結(jié)疤是線材表面與線材基體部分結(jié)合或完全分離的金屬翹皮。從線材的生產(chǎn)工藝分析,結(jié)疤的形成主要分三個(gè)階段:(1)結(jié)疤源的生成,主要包括坯料自身存在的缺陷以及軋制過程中產(chǎn)生的過熱、嚴(yán)重脫碳、耳子、拉絲、劃傷等;(2)結(jié)疤源在

10、軋制過程中擴(kuò)展延伸,最終有的粘合,有的脫落;(3)結(jié)疤在軋后的水冷過程中翹起2.2線材表面結(jié)疤的形成原因(1)坯料自身存在缺陷潤(rùn)忠高線使用的坯料為電爐冶煉連鑄140方坯,主要缺陷有結(jié)疤、夾雜、皮下氣泡、縮孔等。這類缺陷在軋制過程中一部分經(jīng)過回復(fù)再結(jié)晶得到修復(fù),一部分則暴露在軋件表面,最終形成結(jié)疤。潤(rùn)忠高線因此產(chǎn)生的結(jié)疤占絕大多數(shù)。(2) 坯料加熱不當(dāng)坯料局部過熱,會(huì)造成晶粒粗大,晶間結(jié)合力下降,塑性降低;在軋制過程中很容易產(chǎn)生裂紋源,最終形成結(jié)疤。潤(rùn)忠高線主要以生產(chǎn)硬線為主,而硬線的加熱溫度大多在1000以上,如果溫度過高或高溫狀態(tài)下停留時(shí)間過長(zhǎng),坯料表面將嚴(yán)重脫碳,并形成大量的氧化鐵皮;在軋

11、制過程中,由于部分氧化鐵皮不易去除,結(jié)果被壓人軋件表面,最終形成結(jié)疤。耳子軋制過程中不規(guī)則的條形是結(jié)疤源產(chǎn)生的重要因素之一,主要表現(xiàn)為耳子、倒鋼等。耳子在軋制中的變化有兩方面:一是在下道次的變形中可能形成折疊,進(jìn)一步軋制時(shí)部分延伸并粘合形成結(jié)疤;二是耳子在形成過程中邊部受拉應(yīng)力,易產(chǎn)生微裂紋,在下道次的軋制中微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展形成結(jié)疤。潤(rùn)忠高線各規(guī)格IH一10V的條形尺寸相同,當(dāng)更換規(guī)格時(shí),只調(diào)整11H和12V的輥縫以保證12V的條形尺寸。但實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,由于中高碳鋼所占比例較大,前道次軋槽磨損嚴(yán)重,以致IZV的條形尺寸通常很難控制;尤其是生產(chǎn)中5.5mm、中7mm、中12mm等規(guī)格時(shí),因12V

12、條形要求控制更小,此問題顯得更為突出。倒鋼現(xiàn)象形成結(jié)疤的過程與耳子大致相同。潤(rùn)忠高線的ZV采用箱孔型、3H采用橢圓孔型,而ZV條形控制為105mm只120mm,兩旁尺寸大于天地尺寸,具有不穩(wěn)定性,加上3H的壓下量較大,結(jié)果ZV一3H之間經(jīng)常出現(xiàn)倒鋼現(xiàn)象。 軋件的拉絲、劃傷軋件的拉絲、劃傷是結(jié)疤源形成的主要原因。潤(rùn)忠高線生產(chǎn)中的拉絲主要是由于橢圓軋件過充滿進(jìn)而在圓孔前滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)內(nèi)產(chǎn)生;而劃傷主要是在坯料與爐內(nèi)出鋼輥道之間以及軋件與導(dǎo)衛(wèi)板、導(dǎo)輥導(dǎo)輪之間的過度摩擦過程中產(chǎn)生。3預(yù)防措施及其解決辦法3.1 料廢結(jié)疤的預(yù)防措施及解決辦法原料的缺陷對(duì)于產(chǎn)品來說是先天性的不足,做為下道工序只能采取一些補(bǔ)救的措

13、施(1) 加強(qiáng)檢查:對(duì)硬線鋼坯嚴(yán)格檢查,對(duì)于不合格的區(qū)分為可清理及判廢兩種。(2) 適當(dāng)?shù)那謇?對(duì)存在缺陷并可清理的鋼坯進(jìn)行火焰清理,去除不合格的部位,但在清理時(shí),深寬比要大于16。(3) 當(dāng)缺陷較輕時(shí),爐內(nèi)氣氛采用強(qiáng)氧化性氣氛操作,煤氣、空氣配比為12.4,對(duì)缺陷較深的可減輕缺陷的產(chǎn)生。(4) 當(dāng)成品出現(xiàn)結(jié)疤時(shí),如產(chǎn)生量較少,可對(duì)成品有結(jié)疤的部份進(jìn)行剪除處理。3.2軋制結(jié)疤的預(yù)防措施3.2.1 料型控制軋制結(jié)疤的預(yù)防主要體現(xiàn)在軋制缺陷的預(yù)防,從軋制工藝上講有以下幾方面:適當(dāng)增加壓下量,由于硬線變形抗力大,軋機(jī)彈跳大。因此硬線調(diào)整應(yīng)在普線壓下量的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加,以保證各道次料型尺寸。為減少軋機(jī)

14、的彈跳,確保料型尺寸,交接班期間必須對(duì)壓下螺絲和機(jī)蓋螺絲進(jìn)行緊固。生產(chǎn)過程要隨時(shí)檢查軸向螺絲的固定情況,確保軋輥不竄動(dòng)。關(guān)鍵架次的料型尺寸必須嚴(yán)格控制,隨時(shí)進(jìn)行抽查。3.2.2 導(dǎo)衛(wèi)安裝為減少軋制過程中導(dǎo)衛(wèi)刮絲和粘鋼現(xiàn)象, 避免軋件耳子、刮絲等缺陷,對(duì)導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)和安裝,軋制線的控制應(yīng)做到以下幾點(diǎn):(1) 加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)衛(wèi)質(zhì)量的檢查,對(duì)于尺寸不合格,表面有棱角、毛刺的導(dǎo)衛(wèi)件不準(zhǔn)上機(jī)使用。(2) 導(dǎo)衛(wèi)安裝適當(dāng)5。(3) 對(duì)各架導(dǎo)衛(wèi)的磨損情況常進(jìn)行檢查,磨損嚴(yán)重的及時(shí)更換。對(duì)各架入口導(dǎo)衛(wèi)隨時(shí)檢查粘鋼情況,出口扭轉(zhuǎn)導(dǎo)衛(wèi)檢查刮絲情況,如發(fā)現(xiàn)有異常及時(shí)處理。(4) 修改設(shè)計(jì)不合理的粗、中軋出口導(dǎo)衛(wèi)扭轉(zhuǎn)板的角度。修

15、改前后扭轉(zhuǎn)角度情況如表3(5) 將關(guān)鍵架次的滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)改為滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)。3.2.3 其它方面(1)設(shè)置高壓水除鱗裝置。(2)將中軋區(qū)域(包括粗八架)的孔型由原橢方孔型改為橢圓圓系統(tǒng),避免方軋件棱角冷卻快及易被刮絲的缺點(diǎn)。(3)控制好軋輥軋槽的軋制量,避免因軋槽老化掉肉。(4)交接班檢查軋槽的冷卻水,避免因冷=卻不當(dāng)使輥掉肉或碎裂。3.3軋制結(jié)疤的解決方法當(dāng)成品產(chǎn)生軋制結(jié)疤時(shí),可根據(jù)結(jié)疤的形態(tài),產(chǎn)生的部位及連續(xù)性,判定其產(chǎn)生的原因,并加以解決,具體方法如表4:結(jié)論第15種缺陷主要是由鑄坯的缺陷造成的,雖然缺陷4有些是由軋制原因造成,但在實(shí)際工作中往往無法嚴(yán)格地區(qū)分開來。由于鑄坯角部的橫裂紋或縱裂紋及其

16、表面的小塊結(jié)疤等缺陷深度較大,從而導(dǎo)致鑄坯從加熱爐出來經(jīng)高壓水除鱗時(shí)無法消除,鑄坯的這些缺陷不可避免地表現(xiàn)在成品表面,形成點(diǎn)狀細(xì)小結(jié)疤,隨著軋件的延伸而彌散分布。原料上的大塊無根結(jié)疤和有根結(jié)疤或鑄坯內(nèi)部夾雜,經(jīng)多道次軋制后,隨著軋件延伸和細(xì)化逐漸暴露出來,由于結(jié)疤部分冷卻較快,比軋件的變形系數(shù)小,不會(huì)細(xì)化得更小,因此作為大塊結(jié)疤軋入軋件或在線材表面顯現(xiàn)出來,形成塊狀無根結(jié)疤和翹皮狀有根結(jié)疤。鋸齒狀結(jié)疤則是在軋鋼過程中,坯料上的裂縫、折疊和耳子或軋制過程中形成的折疊和耳子,經(jīng)過幾道軋制后呈折疊狀,再經(jīng)過多次軋制,折疊頂部較薄的部分出現(xiàn)撕裂,呈鋸齒狀粘附在成品表面,較厚的部分仍與基體相連;或鑄坯內(nèi)

17、部氣囊在軋制過程中,沒被壓合的部分被拉長(zhǎng),經(jīng)過多次軋制后被移至軋件表面,破裂后呈折疊狀,較薄的部分被撕裂呈鋸齒狀粘附在成品表面,較厚的部分仍與基體相連。有時(shí)細(xì)小點(diǎn)狀結(jié)疤缺陷在整批號(hào)、整爐號(hào)出現(xiàn),而鑄坯的表面未見明顯的缺陷,化學(xué)成分也無異常,這可能是由于鋼坯在連鑄過程中出了問題,或者鋼水中的夾雜較多等內(nèi)在質(zhì)量原因造成的。周期性塊狀結(jié)疤的形成是由于精軋機(jī)組輥環(huán)軋槽部分脫落或輥環(huán)軋槽橫向斷裂,在軋件上造成凸塊,被后續(xù)軋機(jī)壓入軋件表面所致。根據(jù)輥環(huán)缺陷或斷裂處機(jī)架不同,結(jié)疤的大小和深淺及邊緣清晰程度也不相同。靠近成品道次的結(jié)疤較為明顯,反之則結(jié)疤較大,壓入較深,只可見邊緣曲線。如果是成品孔輥環(huán)缺陷或斷

18、裂,則在線材上只留下與缺口外貌極相似的凸塊。結(jié)疤發(fā)生的周期與該輥環(huán)直徑和后道次的延伸系數(shù)成正比。致謝從論文選題到搜集資料，從寫稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。那種感覺就宛如在一場(chǎng)盛大的頒獎(jiǎng)晚會(huì)上，我在晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看著其他人一個(gè)接著一個(gè)上臺(tái)領(lǐng)獎(jiǎng)，自己卻始終未能被念到名字，經(jīng)過了很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間后，終于有位嘉賓高喊我的大名，這時(shí)我忘記了先前漫長(zhǎng)的無聊的等待時(shí)間，欣喜萬分地走向舞臺(tái)，然后迫不及待地開始抒發(fā)自己的心情，發(fā)表自己的感想。這篇畢業(yè)論文的就是我的舞臺(tái)，以下的言語便是有點(diǎn)成就感后在舞臺(tái)上發(fā)表的發(fā)自肺腑的誠(chéng)摯謝意與感想：我要感謝，非常感謝我的導(dǎo)師果晶晶、劉藏者老師。她們?yōu)槿穗S和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。對(duì)我的論文寫作給予了很大的幫助。參考文獻(xiàn)1 喬德庸.高速軋機(jī)線材生產(chǎn)M.北京:冶金工業(yè)出版社, 1995: 391-400.2 線材生產(chǎn)編寫組.線材生產(chǎn).冶金工業(yè)出版社,19833 高速軋機(jī)線材生產(chǎn)編寫組.高速軋機(jī)線材生產(chǎn).冶金工業(yè)出版社,19954 華剛.高線盤條表面結(jié)疤初