钢铁材料常见缺陷图谱及产生原因.docx

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钢铁材料常见缺陷图谱及产生原因

科普知识

钢铁材料常见缺陷（图谱）及产生原因

我们在材料采购、生产加工以及试验检测过程中，经常发现材料中存在这样那样不同程度的缺陷，有的缺陷可能直接影响到使用。

为了进一步了解和识别缺陷成因及其对构件的影响，与大家共同学习，共同提高，

第一部分为“钢铁材料常见缺陷及产生原因”;第二部分为“缺陷图谱”；“图谱”部分是笔者多年收集、整理、编写而成，供大家参考。

（一）钢铁材料常见缺陷及产生原因

型钢常见缺陷

缺陷名称缺陷特征

型钢表面上的疤状金属薄块。

其大小、深浅

不等，外形极不规则，常呈指甲状、鱼鳞状、块状、舌头状无规律地分布在钢材表面上，结疤下常有非金属夹杂物。

产生原因

结疤

由于钢坯未清理，使原有的结疤轧后仍残留在钢材表面上。

表面夹杂

暴露在钢材表面上的非金属物质称为表面夹杂，一

颜色有暗红、型钢表面上，坑，其大小、

般呈点状、块状和条状分布，淡黄、灰白等，机械的粘结在夹杂脱落后出现一定深度的凹形状无一定规律。

分层

此缺陷在型钢的锯切断面上呈黑线或黑带状，严重的分离成两层或多层，分层处伴随有夹杂物。

（1）钢坯带来的表面非金属夹杂物。

其

（2）在加热或轧制过程中，偶然有非其金属夹杂韧（如加热炉的耐火材料及

炉渣等），炉附在钢坯表面上，轧制

时被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落

（1）主要是由于镇静钢的缩孔或沸腾钢的气囊未切净。

（2）钢坯的皮下气泡，严重疏松，在轧制时未焊台，严重的夹杂物也会造成分层。

（3）钢坯的化学成份偏析严重，当轧制较薄规格时，也可能形成分层。

气泡（凸

包）

型钢表面呈现的一种无规律分布的园形凸起称为凸包，凸起部分的外缘比较园滑,包破裂后成鸡爪形裂口或舌形结疤，叫气泡。

多产生于型钢的角部及腿尖。

凸钢坯有皮下气泡，轧制时未焊合。

裂纹

顺轧制方向出现在型钢表面上的线形开裂，一般呈直线形，有时呈“Y”形，多为通长出现，有时局部出现。

尺寸超差

（尺寸不

合、规格不

合）

尺寸超差是指型钢截面几何尺寸不符标准规定要求的统称。

这类缺陷名目繁多，以产生部位以及其超差程度加以命名。

例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰厚、腰薄及一腿长，一腿短。

（1）钢坯有裂缝或皮下气泡、非金属夹杂物，经轧制破裂暴露。

（2）加热温度不均匀，温度过低，轧件在轧制时各部延伸与宽展不一致。

（3）加热速度过快、炉尾温度过高或轧制后冷却不当，易形成裂纹，此种情况多发生在高碳钢和低合金钢上。

（1）对工字钢成品孔腿长往往表现在开口腿上，主要由于腰部压下量不够，角钢和槽钢成品孔压下量的大小，直接影响腿长和腿短。

大部

（2）切深孔切人太深，造成腿长无法消除。

（3）轧辊不水平或有轴向串动，以及800咬入不正，成品孔夹板上偏等都会造成一腿长，一腿短等。

（4）腰的厚、薄主要是成品孔及成品前孔压下量不合理所造成。

划伤（刮

伤、擦伤、

划痕）

（1）导卫板安装不当，对轧件压力过大，将轧件表面划伤。

（2）导卫板加工不良，口边不圆滑，

一般呈直线或弧形的沟槽，其深度不等，通或磨损严重，粘有氧化铁皮，将轧件

长可见沟底，长度自几毫米到几米，连续或表面划伤。

断续地分布于钢材的局部或全长，多为单条，有时出现多条。

缺肉

型钢其一侧面沿轧制方向全长或周期性的缺少金属称缺肉，缺陷处没有成品孔轧槽的热轧印迹，色暗、表面较粗糙。

耳子

在型钢表面上与｝L型开口处相对应的地方，出现顺轧制方向延伸的凸起部分称为耳子。

有单边的，也有双边的，有时耳子产生在型钢的全长，也有局部或断续的，方、圆钢产生较多。

扭转

型钢绕其轴线扭成螺旋状称为扭转

（3）孔型侧壁磨损严重，当轧件接触时产生弧形划伤。

（4）钢材在运输过程中与表面粗糙的辊道、盖板、移钢机、活动挡板等接触划伤。

（1）孔型设计不良，轧辊车削不正确及轧机调整不当，使轧件进入成品孔时由于金属量不足，造成孔型充填不满。

（2）轧槽错牙或入口导板安装不当，造成轧件某一面缺少金属，再轧时孔型充填不满。

（3）前、后孔磨损程度不一样。

⑷园轧件弯、扭造成进孔不正。

⑸对于工、槽钢，困钢坯不清理，往往出现结疤掉到闭口腿内，在轧制过程中便会出现周期性的腿尖缺肉。

（1）轧机调整不当或孔型磨损严重，使成品前孔来料过大或成品孔压下量过大，产生过充满，多产生双边耳子。

（2）进入成品孔前因事故造成温度过低，进入成品孔时延伸降低，宽展过大，多产生双边耳子。

⑶成品孔入口夹板向孔型一侧安偏或松动。

金属挤人孔型一侧辊缝里，产生单面耳子。

（4）成品入口夹板间隙过大或松动，进钢不稳，易产生双面断续耳子。

（1）卫板安装不良，使轧件出孔时受到力偶的作用产生扭转。

（2）两侧延伸不一致，主要是压下不均或辊子有轴向串动。

（3）方、园钢由于入口夹板安装不正确，使钢料进孔不正，造成延伸不一致。

⑷轧辊安装不正确，上、下轧辊轴线不在同一垂直平面内，即上、下辊成水平投影交叉，使轧件扭转。

（5）矫直机调整不当。

（1）轧机调整不当，轧辊倾斜或跳动,上、下辊径差大，造成速度差大。

（2）出口卫板安装不正确，卫板梁过低或过高。

（3）轧件温度不均匀，使金属延伸不一致。

弯曲（弯

头）

型钢沿垂直或水平方向呈现不平直的现象称为弯曲，一般为镰刀形或波浪形，仅只头部的弯曲叫弯头。

（4）冷床拉钢小车不同步或滑轨不光滑。

（5）运输辊道速度过快，容易把钢材头部撞弯。

（6）矫直温度过高，冷却后容易产生弯曲。

型钢断面几何形状歪斜不正，这类缺陷对不形状不正同品种各异，名称繁多。

如工槽钢的内并外

斜，弯腰挠度，角钢顶角大、小腿不平等。

⑺成品捆扎长短不齐较大。

在运输中装卸不当。

（8）堆垛时不按规定进行。

（9）锯片用的太老，也容易产生弯头。

（1）矫直辊孔型设计不合理。

（2）矫直机调整操作不当。

（3）矫直辊磨损严重。

⑷轧辊磨损或成品孔出口卫板安装

不良。

重轨常见缺陷

缺陷名称

在钢轨的头、腰底部等处局部粘附的金属蒲

片状疤皮为重轨结疤，外形轮廓不规则，有由于钢坯未清理，钢坯原有的结疤经闭合和不闭合的，有生根和不生根的，结疤热轧变形后残留在钢勒表面上。

F面常有肉眼可见的非金属夹杂物。

表面夹

杂

在钢轨表面上呈现的与轧制方向一致的直线形缝隙叫“裂纹”，长短不一，多出现在轨头。

裂纹通常较深，缝底尖细，有氧化铁皮和非金属夹杂物

暴露在钢轨表面上的非金属物质称为表面夹杂。

一般呈点状、块状和条状，其大小、深浅无规律，颜色有暗红、淡黄、灰白等。

（1）钢坯原有的裂纹经热轧变形后，演变在钢轨表面上。

⑵加热工艺不台理，即温度过高或加热速度过快，造成热应力，形成裂纹。

（3）轧制过程中冷却不当，即因事故浇水时间过长或孔型冷却水开得太大，低温轧制易形成裂纹。

钢坯有夹杂。

分层

开裂

过烧

耳子

轧痕

（凸、

凹、压

印）

折迭

扭转

轨腰断面中心线附近显露的金属分离层叫

（1）主要因钢坯缩孔部分未切净。

分层。

常呈现黑线或黑带，内有大量非金属

（2）钢坯中心聚集大量的非金属夹杂

夹杂物。

钢坯在轧制中,为多见。

自动裂开称开裂。

物，在轧制中不能使金属焊合。

工业轨尤⑴由于钢锭中心部位集中大量气体和非囊属夹杂物所致。

因钢坯加热不当，钢轨表面出现的横向粗糙裂口叫“过烧”。

裂口多出现在轨头和轨底侧边，金相观察裂口处金属晶粒粗大。

在钢轨的外表面上沿长度方向出现一条金属凸起称耳子，多出现在轨头中央开口处及轨底边端等部位。

在钢轨表面出现的各种不连续的伤痕叫轧

痕。

各种轧痕都存在热加工的痕迹、期性出现，有时无规律分布。

⑵由于钢“内裂”或“穿孔”所致。

（1）主要是由于加热温度过高或在高温区停留时间太长。

（2）加热操作不当或炉内氧化性气氛过强。

（1）轧机操作调整不当或成品前孔磨损严重，造成成品孔压下量过大。

（2）钢坯温度低，造成轧制过程中的宽展大。

（3）入口导板安装偏斜、松动，轧件进孑L不正。

（1）由于轧槽掉肉，使轧件表面呈现周期性的凸包。

（2）孔型内粘结铁皮，结疤等，使轧件产生周期性的口坑，又称缺肉。

般呈周（3）在轧制过程中，氧化铁皮压入轧件表面，冷却或矫直后脱落。

形成无规律的压痕。

（4）孔型磨损严重，也能产生表面轧痕。

（1）主要是由于成品孔前某一道次出现耳子，再轧后形成折迭。

（2）由于轧辊车削不良，锁口过宽。

（3）帽形孔压下量过大，底部宽度过

沿钢轨的轧制方向出现的长条形金属重迭缺陷叫折迭。

折迭呈直线状，也有呈锯齿状。

多出现在钢轨头部、底部边沿等处，沿钢轨全长或局部分布。

大，进轨形切深孔形成耳子，再轧时形成折迭。

⑷轨形切深孔压下量过大.轨底侧压过大，使轧件出现耳子。

再轧时形成折迭。

（5）有时由于孔型严重磨损.将轧件表面啃伤后再轧时形成折选。

（6）导卫板安装不当.有棱角或粘有铁皮使轧件划伤，再轧后形成折迭。

（1）卫板安装不良，使钢轨产生力偶,

钢轨上某部分相对另一部分，沿长度方向绕其轴线旋转定角度称扭转，严重时象麻

花.扭转分全长和局部扭转两种。

形成扭转。

（2）轧件温度不均或压下量不均，造

成各部延伸不一致。

（3）矫直机调整不当，钢轨受力偶作

用。

（4）在冷却台架上翻钢时因温度较高也会出现扭转。

（1）由于重轨的头、腰、底面积相差

较大，使轧制、冷却等工序操作易产

生弯曲。

（2）矫直机操作调整不良或矫直温度过高。

（3）成品孔出口卫板过低，锯齿磨损

（1）因辊式或立式矫直机调整操作不当，将钢轨矫断。

（2）钢质不好，如局部夹杂、偏析，在矫直过程中被矫（压）裂（断）。

钢轨沿垂直或水平方向呈现不平直的现象

弯曲叫弯曲，一般呈镰刀形或波浪形，仅在端部的弯曲又叫弯头。

太老，垫板太低，在辊道运送速度过快时，碰撞档板等都容易产生弯头。

（1）头太、头小产生的主要原因是轧制温度和轴瓦的磨损及轧机部件的松动等造成。

2）腰厚、腰薄产生的主要原因是：

如按孔型设计头部压下量为77—

钢轨断面几何尺寸不符合标准规定，统称尺寸超差。

其中：

钢轨头部超过正偏差的叫头大，超过

负偏差的叫头小。

轨腰厚度超过正偏差的叫腰厚.超过负偏差的叫腰薄。

轨底宽度超过正偏差的叫底宽，超过负偏差的叫底小。

轨腰高度超过正偏差的叫腹高，超过负偏差的叫腹低。

轨的高度超过正偏差的叫轨高，超

过负偏差的叫轨低。

断面不与其垂直轴线对称的叫不对称（又叫偏称）。

（5）轨高、轨低主要是由于轧件的温

度高、低，成品前孔轨头部分或成品孔轨头部分磨损情况引起。

（6）腹高、腹低主要是导卫板安装不

良，孔型严重磨损造成。

矫裂（矫钢轨在冷状态矫直、压直过程中，产生的直断、压线形或折线形的裂纹。

其裂口棱角尖锐，呈断）银亮色，严重时劈裂成碎断。

线材常见缺陷

缺陷名

称

缺陷特征

盘条表面沿轧制方向的条状凸起称为耳子，有单边耳子，也有双边耳子。

在高速线材轧机（连轧）生产中，最终产品头尾两端很难避免耳子的产生。

产生原因

1）轧槽导卫安装不正及放偏过钢，使轧件产生耳子。

（2）轧制温度的波动或局部不均匀，影响轧件的宽展量，产生耳子。

⑶坯料的缺陷，如缩孔、偏析、分

层厦外来夹杂物，影响轧件的正常变形，形成耳子。

（1）前道次的耳子及其他纵向凸起物

盘条表面沿轧制方向平直或弯曲的细线，横断面上与表面呈小角度交角状的缺陷多为折