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摘要 ：在我国重工业钢材材料之中，热连轧钢板是必不可 缺的种类之一。随这城市化进程的加快， 居民对居家使用产品的 质量要求也越来越高，使用越来越广泛的热轧板逐渐走入了居 民的视野当中。爱美之心人皆有之，除了在使用质量上的高要 求，对产品的外观的要求也越来越高。和玉石雕刻一样，热轧钢 板的质量也可以通过外立面的呈现效果判断出来。当产品的外 立面出现瑕疵时，则有可能出现不被买家接受而卖不出去的现 象。在热轧棒材日常的生产过程中， 产品质量经常会受到各方面 因素的影响， 难免会出现一些细小瑕疵。文章针对在热轧棒材料 生产过程中引发瑕疵发生的原因进行分析，并提出一些针对性 措施， 进行如下阐述。
关键词 ：热轧棒材,表面加工缺陷,控制措施
1 热轧棒材表面加工缺陷以及控制策略
1.1 折叠缺陷问题
折叠问题是钢材轧制过程中最普遍的现象。当钢材产品表 面出现了比较显眼的裂纹时，一般可以判定该产品出现了折叠 缺陷，同时这也是折叠缺陷最普遍的现象。当折叠缺陷发生之 后，裂纹会与钢材产品形成锐角，材料的末端也变得比以往圆 润，有时会出现细微的脱碳，材料内部的铁皮发生氧化，导致开 口的距离变大。这样的直接缺陷在酸洗之后， 产品的表面就会发 生单向折叠缺陷的状况，这种情况会导致铸胚过程中出现的裂 痕。当裂纹经过高温加热的工序之后， 原本轻微的脱碳现象就变 得严重起来。在钢材产品进行加工之前，如果发现了耳子，则会 导致折叠缺陷出现的概率大幅度提高。不仅如此， 胚料清理不当 也会导致产品出现折叠缺陷。而产品的轧制过程中还会引起飞 边、大型划痕、辊环破坏等现象，这些现象都会间接或者直接导 致钢材产品出现折叠缺陷。
引起折叠现象产生的主要原因如下 ：第一，工作人员对热 轧设备没有进行严格的调试和定期的维护，使入口导卫没能有 效安装，从而引发了磨损现象，使得扶持功能丧失，导致棒胚在 轧制的操作流程中身体倾斜、位置发生了移动， 这样就造成了耳 子的发生，折叠缺陷也由此而来。第二，当原材料本身不符合加 工要求时， 也可能导致折叠现象的发生， 譬如钢材直径过大等。
针对以上状况，对进行加工时表面出现折叠缺陷的处理方法总结出以下几点 ：第一，设计科学合理的孔型。工作人员对 材料的宽窄进行一个系统的判断和调整，确定辊槽和导卫的具 体数据，尽量避免耳子、飞边等状况的出现，并对胚料表面进行 细致的清扫，保持其干净整洁。第二，改进生产过程中的轧制方 式，确定科学合理的轧压下量， 降低因为下压量较高引起的双鼓 变形现象的发生概率。科学的操作方法应该是， 进行孔型立轧的 工作时，不能对材料进行连续立轧，只需要轧两道就可以，之后 再进行两道平轧来应对双鼓变形的现象。当上述的工作结束之 后，再立轧两道次，这就能使得钢锭尺寸相继缩小。还有一种特 殊的折叠缺陷叫做直线状折叠缺陷。该折叠缺陷通常有开口折 叠和闭口折叠两种呈现形式。开口折叠通过工作人员的巡视检 查就能够轻松的被发现。而闭口折叠的发现比较困难， 经常出现 被忽视的状况， 尤其是当材料的表面被氧化的铁皮覆盖之后， 闭 口折叠现象被很好的隐藏，在相当长的一段时间内都无法被发 现。针对这种状况， 工作人员可以在材料的表面进行火焰清理的 工作，这样就能够很好的检查出该位置是否有闭口折叠状况的 出现。
1.2 结疤缺陷
结疤缺陷也是热轧棒加工过程中经常会出现的表面缺陷的 状况之一， 引起结疤缺陷状况的原因众多， 其主要受材料表面状 况、轧制技艺、设备状态等因素的影响。结疤缺陷产生的形态各 种各样， 在正常的工作过程当中， 工作人员可以对结疤缺陷的裂 纹状态和折叠状态进行分析，从而确定引起该现象产生的原因 及工作环节。譬如 ：当对钢材进行作用的除磷水碱含量过高时， 会使得出水口的喷嘴被堵塞， 无法达到预期的除磷效果， 产品的 表面粘结大块的氧化铁皮，在后续的操作过程中，这些氧化的 铁皮会被轧制，结疤缺陷也因此产生。不仅如此，除磷喷嘴堵塞 还会导致麻坑现象大面积产生。因此， 工作人员必须定期定时对 除磷喷嘴进行清洗和维护，保持工作过程中除磷水的水质不受 到伤害，降低结疤缺陷现象的产生。除此之外，钢胚的头尾也是 结疤现象产生最容易出现的地方。这里结疤产生的原因是进行 连铸工作时产生的残留物质粘连在了材料的头尾所引起的，因 此，工作人员在进行连铸切割必须严格把控切割的质量， 降低残 留物产生的概率。除此之外。我国连轧厂的热熔炉在正常情况 下都是进梁式热熔炉，在材料出炉时会采用炉墙的悬臂辊式出炉法。详细的出炉方式如下 ：首先动梁带着材料平稳升起， 朝前 运转转动悬臂辊出炉，定量要和悬臂辊的上辊部位处于同一水 平高度。如果在此过程中， 装置的材料过多或者钢胚的位置发生 了移动， 就会导致悬臂辊前后两只钢胚发生摩擦， 导致后续结疤 缺陷的产生。除了这些常见的原因之外， 压入式单点深坑也是造 成结疤缺陷产生的主要原因之一。这种状况一般情况下主要发 生在靠近钢材的头部位置，连轧厂轧机的粗轧机基本上都是平 立交替箱方型系统， 在机器的入口出一般会使用滑动导卫， 轧机 顺利咬入以及轧制之后不会发生扭转辊环之间的夹持力。因此 入口导卫和上辊环之间的距离必须和前架轧件尺寸是一样的数 据。
1.3 划伤缺陷问题
在轧机的运输过程中，因为受到一些尖锐物品的摩擦或阻 挡，经常导致材料表面出现划伤的现象。产生的划痕一般情况下 分为直线划痕和弧线划痕两种。这两种划痕的形状不同， 长度和 深度也不尽相同。有的长至几米，有的细微至几毫米。有的呈虚 线状连接， 有的为一条细长直线。
从我国工厂的大量数据中可以发现，棒状划伤缺陷主要为 下几种状态 ：
(1) 道挑划伤缺陷。这种缺陷的产生主要是因为导卫装置的 内部堆积了大量的氧化铁皮和其他混合物，使得圆钢进出口的 位置发生了明显的尖锐凸起，从而造成材料在运输的过程中与 尖锐凸起的部位发生摩擦，缺陷也由此产生。另外，导卫装置内 产生的残余物焊瘤也会引起道挑划伤缺陷的产生，当导卫装置 撑臂出现窜动， 就会引起导轮磨损或者边角损伤的状况。
(2) 多道划伤缺陷。顾名思义，多道划伤缺陷由多条划伤组 成。这些划伤一般情况下分布在材料的同一平面上， 每条划痕之 间相互平行。造成多道划伤缺陷产生的主要因素是在圆钢进行 轧制的过程时， 辊道并未进行运转， 导致圆钢与辊道之间产生了 摩擦力，从而引起辊道的损伤，以及材料表面出现划伤缺陷。不 仅如此，当辊道盖板两侧或者底部凸起部分出现变形的状况时， 也会加大其与材料表面的摩擦力， 导致多道划痕缺陷的产生。
(3) 辊道碾压痕迹缺陷。这种缺陷产生的形状为圆弧状，一 般不规则的分布在圆钢表面。造成辊道碾压痕迹缺陷产生的原 因是由于辊道长期磨损， 导致辊道表面产生了沟槽， 当圆钢材料 在加工的过程中， 受到沟槽边缘的尖锐地区的勾刮， 从而导致缺 陷产生。
(4) 当冷床板发生故障时，也会对材料表面作用出数量不 一的划痕。在正常情况下，底辊会比轧机先运输到冷床之前，这 时，冷床的底辊会呈现一个斜角，底辊侧面安装了导向辊，当轧 机运输过来时，侧壁会与轧机形成一个v 字状，当轧机通过时如 果没有对其进行翻动，就会使得材料的表面发生划痕。因此，为 了高效的解决材料表面的划伤问题，工作人员必须要加大对机 器和设备的维护力度，定期检查轧机的各个设备。不仅如此，生产厂家还可以对导卫进行改造和升级，根据道次的不同采用不 同的轧制下料尺寸。并且对导板内腔进行优化升级。内腔尺寸 应该要长于来料尺寸五到十毫米。圆角的半径也需从 15 增加到 30.这样才能够保证材料顺利通过圆角处。
1.4 棒材表面出现黑带
棒材表面出现黑带缺陷，主要是由于化学成分的相互作用 导致钢材表面出现了缺陷。黑带的出现不仅影响着表面的美观 性，还会对整体材料的使用性能造成影响。在钢材进行炼制的过 程中，钢胚表面出现渗碳现象，产生出一种碳化物，这种碳化物 对钢材的表面产生轻微的腐蚀，被腐蚀的部分会出现黑带现象， 黑带现象通常呈现出一种横状或者纵状的分布。如果要解决这 种现象，工作人员或者生产厂家就需要对该厂的施工工艺就行 优化或升级， 针对如何降低材料当中碳分子的含量这一问题， 制 定出一套科学且符合实际的方案措施。并在之后的生产工作中， 引用新型工艺，采用无碳保护渣对钢材的生产和热进行优化角 部增碳处理 ;对棒材角部修磨处理，杜绝钢材轧制过程中表面 黑带的产生。
1.5 棒材表面出现耳子
引起耳子现象出现的主要因素是在钢材料的加工过程中， 工作人员没有选择出一个合适的轧机孔型或者使用的棒肧尺寸 较大，从而引起胚料从轧孔中外漏，导致纵向通长型缺陷状况。 除此之外， 当轧辊之间的辊缝没有进行合理的调整， 或者人口导 板未按要求进行安装时， 也会出现轧料从轧孔中漏出的情况， 从 而导致耳子现象的产生。这对这个问题， 工作人员在材料加工伊 始就要对钢胚胚料以及轧机的孔型进行科学的筛选，对轧辊辊 缝进行细心的调整，严格按照机器设备的安装操作指南进行工 作，降低因棒肧尺寸过大、辊缝太小、人口导板等原因引起的胚 料外溢现象出现的概率。
2 其他表面缺陷
2.1 褶皱缺陷
褶皱缺陷出现的状况较少，其主要特征是在钢材表面分布 了一些呈堆积状态的褶皱，这些褶皱深浅不一，且无分布规律。 褶皱现象的出现与孔型的使用有着密不可分的联系。一般情况 下，钢材表面出现一些细微的褶皱对钢材的整体使用不会造成 什么较大影响。但当褶皱现象比较严重时， 就会严重影响到钢材 的后续使用。有限元技术明确提出 ：棒材轧制初期是形成褶皱 缺陷的主要阶段， 属于一种十分简单的结晶情况， 通过相关模拟 分析数据显示，温度和材料形变都是影响缺陷问题程度的重要 因素， 在科学改变孔型基础上， 对形变情况进行限制能够有效提 高其稳定性。因此我们能够得出一个结论， 褶皱缺陷出现的概率 与轧制孔型的光滑度呈正比。轧制孔型越不光滑， 褶皱出现的概 率就会越来越大。所以， 生产厂家以及工作人员应该针对这一现 象设计出科学的孔型尺寸， 避免褶皱缺陷现象的产生。
2.2 胚料角裂缺陷问题
从前面的分析可以看出表面缺陷的产生与生产加工的工艺 有着密切的联系。在钢材料进行连轧工作时， 钢材表面还会受到 连铸加热工艺的影响。比如当材料处于加热状态时， 如果预热的 温度不符合于钢胚的实际温度， 就会使得结晶体尺寸变大， 从而 导致钢胚表面出现裂痕。从冷坯加热实际情况来看， 由于铁素体 会向奥氏体发生转变，因此这样的转变会导致铸坯表面出现拉 应力， 通俗来讲就是钢胚的加热速度不能过快， 如果速度过快就 会使钢胚表面出现裂痕。在铸胚热送装热时， 因为铸胚的表面很 大程度下会引发两种相变过程，这就导致了铸胚表面应力与以 往不同，从而产生表面裂纹现象。如果想要解决这种现象，必须 严格控制入炉温度， 使其保持在预定的温度范围， 才能够有效的 降低裂纹出现的可能性。除此之外，从热送钢种角度来看，一定 要避开温度敏感期间， 最高温度限制为 600℃。
2.3 过烧拉裂缺陷
由于高合金工具钢、高碳钢对加热过程当中使用的技艺和 温度要求十分高， 所以在热轧棒的加工过程中， 钢材表面很容易 出现裂缝，且裂缝边缘氧化现象十分明显。在一定情况下，轧制 过程会让其分裂，变成几截。从科学的角度分析，这是因为轧制 质量没有达到要求所造成的。所以厂家和工作人员必须制定出 一个科学合理的操作要求。在轧机出现故障时， 立刻调整加热温 度，避免裂纹现象的出现。
3 棒材加工损害表面质量优化
3.1 辊道加装侧立轮装置
当钢材通过辊道时，特别容易与辊道的侧壁进行相互摩擦， 这就使得钢材的表面出现了划伤， 根据目前的信息可以看出， 辊 道侧壁是造成钢材表面划伤的重灾区，两个物体之间相互作用 的摩擦力很难保证钢材表面不出现明显划痕。当这种现象出现 之后， 在后续很长的一段时间里， 工作人员都无法及时做出相应 的调整措施。所以如果想要解决这种状况， 工作人员必须在材料 进行运转之前在钢通道的两边安装侧立轮，每个侧立轮之间间 隔 10cm，这样当钢材料通过辊道时两个物体之间的相互摩擦力 就会转变为侧立轮与辊道侧壁的滚动摩擦力，圆钢表面与辊道 侧壁接触的概率大幅度降低，钢材料表面的划伤情况得到了有 效控制，钢材料的后续加工质量能够得到有效提高。当然，随着 使用周期不断增长，侧立轮当中的润滑油会在高温的作用下发 生碳化，致使轴承出现磨损状况。针对这种现象，工作人员必须 对其进行定期的维护， 保证侧立轮以及辊道能够正常的运行， 降低钢材表面划伤的可能性。
3.2 提高成品表面硬度
大棒线在线穿水冷却系统共两组，这两部分分别处于预精轧机组与减定径机直接和减定径机组和冷床之间，由2+3 一共 5 个穿水水箱构成，每一个穿水水箱上都均匀放置着三组穿水通 道。在材料进行工作时， 为了能够更好的降低划伤现象的发生概 率，工作人员可以根据钢材的实际工艺需求， 酌情使用穿水工艺 来降低划伤出现的可能性。譬如， 当对普通优碳钢和材料部分的 合金结构钢进行加工时，工作人员可以设置科学的穿水冷却数 值，将制轧后的冷却数值控制在一定范围内， 以此来加大轧件的 表面硬度。经过验证， 这种操作方法能够有效的预防钢材料表面 的划伤， 并且经济适用性高， 且不会对材料的其他性能造成较大 影响。不同钢材的整体性能不同， 所以操作时的控制温度也不尽 相同。拿比较特殊的45号钢材来说，这种钢材的表面硬度较低， 在进行加工时很容易被划伤，因此对该钢材进行加工时必须要 结合其实际情况做出相应的改变。
3.3 大棒冷床制动板装置
当钢材即将送入冷床本体之前，首先会和制动板之间发生 摩擦。一旦摩擦的表面出现了变动， 必定会导致钢材的表面出现 不同程度的磨损。作为冷床本体中最为关键的装置， 制动板装置 在这个时候就必须要发挥出它相应的作用。那么， 怎样做到制动 板同步，减少其与钢材之间的摩擦力就成为了解决问题的重点 所在。在钢材运送的整个过程之中， 前期的运行相对来说比较稳 妥，不会对棒材造成明显划痕，而当运行工作进入中间点之后， 各种划伤状况层出不穷。还有一种情况， 就是当钢材在制动板装 置内的运行速率过大时， 工作人员无法与钢材进行直接接触， 所 以不能及时的对棒材的位置进行移动和调试。在一段时间的跟 踪处理之后，制动板内上中下三个方位之间的位置如果不能处 于水平垂直的情况， 且跟不上制动板的升降速率， 那么也会使得 钢材的表面出现较多划痕。针对这种现象， 工作人员需要使冷床 制动板达到一个平衡的状态， 确保制动板动作的一致性， 并对其 进行定时定期的检查，才能有效降低因为冷床模块造成钢材表 面划伤的概率。
4 结语
综上所述，随着经济化进程的高速发展，居民生活水平日益 提高。建筑工程的质量也引起了广大居民的关注。热轧棒材是 钢材生产线中至关重要的冶金技术。经过热加工处理的钢材料 产品机械性能会得到大幅度提升，同时耐压度、强度也大大提 高。但是由于在热轧棒材的生产过程当中， 棒材表面经常受到各 种因素影响， 会产生许多缺陷问题， 这些缺陷降低了棒材的使用 质量。所以相关厂家及工作人员必须对此重视起来， 改进现有的加工措施， 优化相关技艺， 提升加工水平， 提高产业实力。
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