炼钢缺陷结疤

炼钢（浇铸）造成的主要原因有：（1）上铸锭未采取防溅措施或下铸锭开铸过猛造成飞溅结疤。（2）下铸锭保护渣性能不佳或模子不清洁、不干燥，造成钢锭（连铸坯）表面或皮下夹杂、气泡和重皮。（3）模壁严重缺陷或铸温过高造成凸疤和粘模，经轧制或锻压加工演变为结疤。

轧钢方面造成结疤的原因有：（1）成品前某道（架）轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤，经再轧形成结疤。（2）钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净，外物落在钢坯上被轧成结疤。

炼钢缺陷裂纹

按裂纹形状和形成原因有多种名称，如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂（响裂）、脆裂（矫裂）、轧裂和剪裂等。从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。

（1）炼钢方面。钢中硫、磷含量高，钢的强度、塑性低；铸锭浇铸（模铸、连铸）温度过高，浇铸速度过快，铸流不正；钢锭模、结晶器设计不合理；冷却强度不足或冷却不均，造成激冷层薄或局部应力过大；钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂；保护渣性能不佳，模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳，在钢材上形成裂纹。

（2）轧钢（锻造）方面。钢锭、钢坯加热温度不均或过烧造成裂纹；高碳钢加热或冷却过快，火焰清理或火焰切割钢材温度过低造成炸裂；钢材矫直应力过大，矫直次数过多而又未进行适当热处理时易产生矫裂；冷拔管、线钢料热处理不良或过酸洗造成裂纹；钢件在蓝脆区剪切易剪裂；焊接工艺不当造成焊缝或热影响区裂纹。

炼钢缺陷分层

钢材基体上出现的互不结合的两层结构。分层一般都平行于压力加工表面，在纵、横向断面低倍试片上均有黑线。分层严重时有裂缝发生，在裂缝中往往有氧化铁、非金属夹杂和严重的偏析物质。

炼钢缺陷白点

在钢材纵、横断面酸浸试片上，出现的不同长度无规则的发纹。它在横向低倍试片上呈放射状、同心圆或不规则分布，多距钢件中心或与表面有一定距离。型钢在横向或纵向断口上，呈圆形或椭圆形白亮点。直径一般为3～10mm。

白点产生的原因，一般认为是钢中氢含量偏高和组织应力共同作用的结果。奥氏体中溶解的氢，在冷却相变过程中，其溶解度显著降低，所析出的氢原子聚集在钢材微孔中或晶间偏析区或夹杂物周围，结合成氢分子，产生巨大局部压力，当这种压力与相变组织应力相结合超过钢的强度时，则产生裂纹，形成白点。

炼钢缺陷偏析

产生的原因是钢水在凝固过程中，由于选分结晶造成的。首先结晶出来的晶核纯度较高，杂质遗留在后结晶的钢水中。因此，结晶前沿的钢水为碳、硫、磷等杂质富集。随着温度降低，杂质凝固在树枝晶间，或形成不同程度的偏析带。此外，随着温度降低，气体在钢水中溶解度下降，在结晶前沿析出并形成气泡上浮，富集杂质的钢水沿上山轨迹形成条状偏析带。由于偏析在钢锭上出现部位不同和在低倍试片上表现出形式各异，偏析可分为方形偏析、“V”、“＾”形偏析、点状偏析、中心偏析和晶间偏析等。

炼钢缺陷疏松

钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象。在钢材横断面热酸蚀试片上，存在许多孔隙和小黑点子，呈现组织不致密现象，当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上，疏松表现为不同长度的条纹，但仔细观察或用8～10倍放大镜观察，条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹，可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。

疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时，先结晶的树枝晶晶轴比较纯净，而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水，最后凝固时，不能够全部充满枝晶间，因而形成一些细小微孔。

SPHC钢为普通热轧产品，虽然强度较低，但具有较高的塑性、韧性、焊接性能和良好的压力加工性能，广泛用于制造各种面板、焊接结构件、冷热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板等。近年来该类产品在国内市场中的需求量逐年上升，用户对该钢种的要求也越来越严格。用户在使用本钢生产的热轧SPHC产品的过程中连续反馈出现白色条状缺陷。

炼钢缺陷缺陷形貌及微观组成

1、宏观形貌

SPHC冷轧基料主要供用户镀锡生产罐头瓶、瓶盖等，镀锌生产各种管、面板等。

2、微观形貌及组成

通过大量的SPHC热轧产品白色条状缺陷样品微观组织的观察及对比，白色条状缺陷的微观组织基本可以分为图1中所示两种组织形态。

在微观下观察表面缺陷部位，图1（a）中存在明显分层、起皮，而图1（b）中则表现为长条链线状碎裂异物嵌入。

图2中缺陷部位继续放大，微观形貌及主要成分情况如图2。

图2（a）中1、3点及图2（b）中主要是氧化铝、氧化铁夹杂，且含有钙和磷的夹杂物，导致白色条状的原因是以氧化铝为主复合类夹杂物。而图2（a）中2、4点则不含Al、Si等元素，应为铸坯皮下气泡在后续轧制过程中拉长并破裂导致缺陷产生。

炼钢缺陷缺陷形成原因分析

综上微观形貌及组成成分含量分析，白色条状缺陷的形成主要是气泡与以氧化铝为主的复合类夹杂物共同作用的结果。转炉出钢过程中会将部分高氧化性炉渣带入到钢包中，精炼处理过程中对钢包顶渣改质不彻底，在浇铸过程中通过长水口进入中包中污染中包钢水，或者合金化后软吹时间及镇静时间不足，造成钢水脱氧产物Al₂O₃夹杂物上浮不充分，滞留在钢水中，在后续轧制过程中成为裂纹源，并在均热之前导致裂纹形成，然后在后续轧制过程中Al₂O₃夹杂物再被压碎，形成长条链线状缺陷，这些线状缺陷在镀锌、锡过程中被覆盖，从而形成板面条状缺陷。

如果钢水脱氧不彻底，浇铸保护不好导致浇铸过程中钢水吸氧，大包浇铸末期下渣导致中包中全氧含量过高或者连铸浇铸过程中长水口和浸入水口吹氩过大导致钢水中氩气气泡未充分上浮形成铸坯皮下气泡，在后续轧制过程中气泡破裂形成表面起皮，宏观表现为板面白色条状缺陷针对上述产生白色条状夹杂原因，对炼钢厂的生产工艺进行分析，发现存在以下问题：为降低合金成本，脱氧合金化调整到精炼前进行，致使大量脱氧产物上浮不充分；部分用户因C含量设计偏低，必须选择RH路径生产，导致顶渣无法改质；LF路径生产的SPHC处理时间较短，无法对顶渣进行充分改质，且软吹时间偏短；连铸浇铸过程中，大包浇铸末期下渣量较多，污染中包钢水；为防止浇铸过程中水口堵，浸入水口氩气量较大，导致铸坯内氩气泡较多，上浮不充分。因此，冷轧用SPHC钢种生产过程中必须进行工艺优化，以保证钢水纯净度满足后续轧制工艺的要求。

炼钢缺陷工艺优化

1、出钢过程脱氧

炼钢出钢过程进行脱氧，保证精炼前钢水中氧的质量分数<50×10^–6。为降低合金成本，脱氧合金化调整到精炼前进行，在实际使用过程中用户反馈白色条状缺陷增加，因此仍然调整为转炉出钢过程中脱氧合金化。炼钢出钢过程中脱氧，由于出钢过程钢水的搅动，以及出钢后吊运到精炼处理位前镇静，促使大部分脱氧产物Al₂O₃夹杂颗粒上浮，由顶渣吸纳。而如果在精炼处理前期脱氧，虽然可以吹氩搅拌使夹杂物上浮，但其搅拌力度较出钢过程钢水冲击力度小，夹杂物上浮也不如前者充分。因此炼钢出钢过程充分脱氧可以减少白色条状缺陷的形成。

通过对比生产的转炉出钢脱氧和精炼LF前脱氧的两个牌号SPHC产量和热连轧轧制过程中产生夹杂的比例发现，LF处理前脱氧炉次在热轧轧制过程中产生的夹杂比例（3.28%）远高于转炉出钢过程脱氧炉次的比例（0.62%）。

2、调整生产工艺

由于早期SPHC冷轧基料设计碳含量较低，工艺路径采用RH，无法对顶渣进行改质，未改质的顶渣中氧含量较高，在精炼处理过程中与钢水进行传质，导致精炼处理困难，且在镇静过程中进一步向钢水中扩散，造成烧铝、硅等现象，且在浇铸过程中在大包浇铸结束前出现下渣现象造成未改质顶渣对钢水的污染，导致铸坯中产生Al₂O₃夹杂，进而在轧制过程中形成白色条状缺陷。因此与用户及研发部门协调，对钢种设计成分进行调整。碳含量适当提高，采用精炼LF处理位进行处理，处理过程中造白渣对钢包顶渣进行改质处理。

3、合理安排生产

合理安排生产节奏，保证精炼处理周期，尤其需要保证脱氧合金化后的软吹时间和处理后钢水镇静时间。精炼处理过程中要有充足的时间进行造渣处理，减少钢水顶渣的氧含量；脱氧合金化后适当的软吹和镇静时间能够促使精炼处理过程中的二次脱氧产物充分上浮排除，减少白色条状缺陷的形成。有资料表明，随着软吹氩气时间的增加，钢中总氧含量不断降低，在软吹氩12min后，钢水总氧含量变化不明显。从软吹氩过程中钢中夹杂物含量变化来看，钢包软吹氩时间应保持在15min以上。

调整精炼处理周期以前，冷轧基料SPHC精炼处理周期与其他低碳钢种生产时间相同，按35min进行处理，如非必要在精炼处理过程中不进行改渣处理。冷轧基料生产时间延长10min，处理过程中必须对钢包顶渣进行改渣处理，并延长精炼处理后的软吹时间，考虑生产节奏、静置时间等因素，软吹时间由原来的6min延长到12~15min，通过吹氩使夹杂物充分上浮。

4、控制氩气流量

在连铸浇铸过程中，为防止水口堵，水口保护氩气流量较大，现场观察经常可以看到浇铸过程中为保证结晶器内钢水液面的气泡数量，浸入水口氩气流量开到最大。

为避免氩气流量过大致使氩气气泡进入钢水中形成铸坯皮下气泡，在轧制过程中气泡破裂出现白色条状缺陷，在连铸做好保护浇铸，控制浸入水口氩气流≤5L/h。

5、控制大包下渣量

在大包浇铸末期，由于靠近钢包水口处钢水形成了漩涡，导致钢包渣可能沿长水口进入中间包中。而炼钢厂为降低钢铁料的损耗，大包浇铸末期一般都是在下渣检测红灯亮后才关闭滑板，会出现少量钢包渣进入中间包中污染钢水。为避免这种现象的发生，炼钢厂提高了冷轧基料SPHC生产过程的下渣检测等级，规定黄灯亮即关闭滑板，减少进入中间包中的钢包渣。 2100433B

钢在冶炼和轧制（锻造）加工过程中，由于设备、工艺和操作等原因造成钢的欠缺。主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。

炼钢出版发行

据2020年3月14日中国知网显示，《炼钢》共出版文献3512篇 。

据2020年3月14日万方数据知识服务平台显示，《炼钢》共载文2182篇、基金论文量为287篇 。

炼钢收录情况

《炼钢》是CA化学文摘（美）（2014）来源期刊、北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊（1992年第一版，1996年第二版，2000年版，2004年版，2008年版，2011年版，2014年版，2017年版）、中国学术期刊（光盘版）来源期刊、中国治金类中文核心期刊、美国剑桥科学文摘（CSA）核心期刊、美国乌利希期刊指南收录期刊，是中国知网、万方数据知识服务平台收录期刊 。

炼钢影响因子

据2020年3月14日中国知网显示，《炼钢》总被下载485899次、总被引17621次，（2019版）复合影响因子为0.759、（2019版）综合影响因子为0.627 。

据2020年3月14日万方数据知识服务平台显示，《炼钢》被引量为12834次、下载量为89687次；据2017年中国期刊引证报告（扩刊版）数据显示，该刊影响因子为0.8（机械制造工艺与设备刊均影响因子为0.42），在全部统计源期刊（6670种）中排第2012名 。

炼钢荣誉表彰

《炼钢》杂志被评为中国钢铁工业协会优秀期刊、第五届湖北省优秀期刊。

《炼钢》杂志曾获得中国金属学会优秀期刊三等奖（2002年） 。

炼钢办刊宗旨

《炼钢》杂志办刊宗旨是立足炼钢生产实际，引领炼钢科技发展 。

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对结构构件的受力性能或安装使用性能有决定性影响的缺陷。