基本介紹
- 中文名：頂鍛性
- 外文名：Forging
- 類型：金屬材料
- 屬於：工藝性能
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
簡介,圓鋼熱頂鍛開裂機制及判定標準,管理改進,針對表面缺陷的工藝、設備改進,表面裂紋,刮傷,摺疊,效果,總結,
簡介
優質碳素結構鋼、合金結構鋼等鋼種的圓鋼在使用過程中一部分要經過鍛打成型，因此，圓鋼熱頂鍛合格率成為圓鋼的一個重要性能指標。公司成立圓鋼熱頂鍛攻關小組，從工藝、設備、管理等多方面實施攻關，通過減少刮傷、摺疊、表面裂紋等表面缺陷來提高圓鋼熱頂鍛性能。
圓鋼熱頂鍛開裂機制及判定標準
金屬材料的熱頂鍛開裂，通常是材料巨觀缺陷的暴露、擴展或者先形成微裂紋再擴展成巨觀裂紋，因而鑄坯的組織結構是裂紋產生和擴展的內部依據，軋制中應力狀態、變形溫度和變形速度是裂紋產生和擴展的外部條件。
統計分析熱頂鍛實驗結果發現，生產過程中的軋制缺陷是引起熱頂鍛開裂的直接原因，主要的軋制缺陷有：刮傷、摺疊、表面微裂紋等。
一般情況下，摺疊缺陷最明顯的特點是沿著鋼材長度方向延伸的直線型裂口，長度通常較大；裂口的側壁經過了輥軋比較光滑。
熱頂鍛攻關小組通過表面酸洗及熱頂鍛檢驗將圓鋼熱頂鍛缺陷分為4 個等級：A 級為無此類缺陷，B 級為可忽視的缺陷，C 級為一般缺陷，D 級為嚴重缺陷。實際統計熱頂鍛合格率時，沒有C 級或D 級缺陷。
管理改進
通過對員工進行培訓以及制定相應的制度來保證工藝得到執行：
(1)開展熱頂鍛性能知識的培訓，並把熱頂鍛合格率95%作為指標分解至車間班組，與經濟責任制掛鈎。
(2)通過低倍網每天跟蹤熱頂鍛結果，找出影響熱頂鍛不合格原因，及時反饋並指導現場生產解決存在隱患。
(3)完善軋鋼工藝操作，制定班組制度要求每班接班停5～10 min 對孔型和導衛的磨損進行檢查，並根據取樣打磨的情況來及時更換軋輥和導衛以保證表面質量。
(4)總結熱頂鍛合格率最高班組的操作方法，如看輥印法、現場打磨等，通過經驗交流推進其它各班熱頂鍛合格率的提高，並形成系列操作規範，推行圓鋼熱頂鍛規程化操作。
針對表面缺陷的工藝、設備改進
表面裂紋
在軋制過程中，由於軋制變形量較大或孔型磨損不均造成坯料在孔型內變形不均產生的褶皺缺陷，嚴重時就形成了褶皺形摺疊。由於上述缺陷引起的熱頂鍛開裂僅在鋼材的一條或對稱的兩條縱帶上分布，所以也將其歸屬為簇帶狀開裂。
減少表面裂紋措施：
(1)進一步最佳化圓鋼定量換孔制度，對每個孔型軋制一定量後進行檢查，並通過最佳化水冷卻系統減少軋輥磨損，提高工作輥表面質量。
(2)進一步最佳化溫度控制系統，保證每條鋼的溫度都在標準範圍內，減少因為水印處溫差大而造成的表面微裂紋；
(3)針對一次、二次氧化鐵皮壓入造成麻點的問題，及時改進工藝，要求圓鋼軋制出口導衛安裝2根水管對軋件進行吹掃，保證氧化鐵皮消除乾淨，提高成品表面光潔度。
(4)為提高圓鋼表面質量，最佳化軋機冷卻水管安裝，規範軋輥工作輥面溫度（≤50 ℃）。
(5)改善冷卻制度。在正常生產時，因各種原因造成停軋時，須在停軋10min 後再關閉冷卻水保證軋輥孔型充分冷卻。
(6)粗軋試用雷射輥，並跟蹤軋輥表面質量，對雷射輥軋制噸位進行合理定量，同時對橫紋進行攻關，採用打磨的方法改善軋輥表面質量；
(7)改善軋輥材質，粗軋由半鋼材質軋輥逐步改用珠光體軋輥，精軋由原來的珠光體軋輥逐步改用貝氏體軋輥，全面提高軋輥表面質量，實行全過程質量控制。
(8)改進除鱗設備，最佳化風管輔助，減少氧化鐵皮對裂紋的影響。
刮傷
不圓滑，安裝不當產生劃痕或成品後的運輸過程中被表面粗糙的輥道或尖銳的異物劃傷，輕微的劃傷缺陷對頂鍛性能影響不大。其巨觀形態根據缺陷程度一般可分為劃痕和劃溝兩種類型。
減少刮傷措施：
(1)針對圓孔軋件刮出口套筒現象，在出口導衛裝正的情況下，要通過打正進口導衛來解決刮傷；
(2)針對過渡導槽地輥刮傷軋件現象，將地輥變為自由輥來避免刮傷；
(3)對全線的過渡導槽進行對中檢查，對銹死的螺桿和磨損的導輪進行加油潤滑或更換處理。
(4)為保證立式軋機出口軋件平直，規範立式軋機進口導衛高度，軋件頭部平直度有所改善，減少導衛刮傷隱患。
(5) 集中更換有問題的地輥，改進導槽導衛結構，安裝立輥，解決刮傷。
(6) 45 m 輥道由平輥改為V 型輥，並整組調整線上地輥轉速，減少地輥刮傷。
(7)在2 號飛剪處加裝蓋板，避免鋼尾因2 號飛剪處空過而造成尾部碰傷。
(8)對冷床輸入輥道進行表面光潔修復，不準有焊渣，並進行裙板一水平線對中。
(9)使用對中儀重新校準軋制線，針對安裝V 型輥造成的45 m 輥道中心線偏高的情況，對6A 號軋機中心線進行調整，保證了軋件咬入正常，減少進口導衛刮傷。
摺疊
在軋制缺陷中有相當大的比例是摺疊問題，是影響圓鋼熱頂鍛質量的重要因素。摺疊大多是由於某一軋制道次出現過充滿現象（耳子），在後部道次中再軋時形成的；還有一些摺疊是因為中間道次軋件上出現較深的劃傷或軋件“缺肉”等因素造成的凹溝，經後部道次軋制時形成的。由於位於鋼材的表面，在熱頂鍛過程中，受到環向切應力的作用，很容易造成熱頂鍛開裂。
減少表面摺疊措施：
(1)針對需要扭轉的小規格，改善扭轉設計，並加強過程控制，避免壓痕以及保證中間道次料型的穩定性；
(2)完善粗軋各道次料型和導衛尺寸設計，保證軋件充滿均勻不出耳，不呈凹型，不倒鋼，從而避免摺疊。
效果
（1） 圓鋼熱頂鍛合格率均在95%以上。
（2） 已具備開熱頂鍛質保書的條件。因表面質量問題而造成的質量異議為零，通過走訪客戶，中型圓鋼熱頂鍛性能質量在市場上得到了相當程度的認可。
（3） 通過培訓，員工對熱頂鍛的影響因素以及熱頂鍛合格率的重要性都有了深刻的認識，質量意識得到很大的提高。通過攻關，圓鋼表面質量、熱頂鍛性能合格率得到了較大提高。
總結
（1） 隨著圓鋼熱頂鍛合格率的逐漸穩定，為更好地改善圓鋼表面質量，加強對B 級熱頂鍛缺陷的監控。統計2012 年3～8 月份A 級、B級所占比率及熱頂鍛合格率，熱頂鍛按A、B 級為合格計算，B 級缺陷還是占有相當一部分的比例。圓鋼表面短裂紋在一定程度影響著圓鋼產品質量，我們不能滿足現狀，特別是經濟危機不斷加重的時候，更要做到優質增效，打造好優質圓鋼，做成品牌，才能在市場上站穩腳跟。下步攻關考慮收嚴熱頂鍛檢測標準，對B 級缺陷進行細分統計，確認B 級缺陷產生的具體原因，將軋制原因造成的B 級缺陷納入考核範圍，降低B 級的比例，增加A 級的比例，進一步提高圓鋼產品實物質量。
（2） 密切關注中型圓鋼開具熱頂鍛質保書的運行情況，對存在的問題及時協調解決。
（3） 加大對入庫後成品的取樣批次來做熱頂鍛試驗並與冷床上相同批號試樣進行對比，以此來判定軋鋼後工序對成品表面質量的影響。
