摘  要：以莱芜钢铁股份有限公司电炉连铸坯和圆钢为研究对象，探讨了轧制缺陷对圆钢热顶锻性能的影响，并对常见轧制缺陷，如折叠、辊印、褶皱，引起热顶锻开裂的原因、形态特征进行了分析比较，从而可及时准确地进行裂纹辩识，并指导生产。

关键词：圆钢；轧制缺陷；热顶锻性能；开裂形态

l  热顶锻开裂的机理及原因分析

    金属材料的热顶锻开裂，通常是材料宏观缺陷的暴露、扩展或者先形成微裂纹，再扩展成宏观裂纹。裂纺的产生与变形金属的组织结构、受力情况、变形温度和变形速度有关。顶锻过程中除了工具给予工件的作用力之外，还有由于变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、由温度不均匀引起的热应力和由于组织转变而产生的组织应力。应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件，金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据，是根本原因。众所周知，圆钢轧制过程中一般会产生折叠、划伤、褶皱等表面缺陷。生产实践表明：钢材表面缺陷是导致热顶锻开裂最直接的原因，因为在热顶锻过程中，钢材表面所受的拉应力最大，所以钢材表面的轻微缝隙在顶锻后也会成为严重裂口。因此，轧制缺陷对圆钢热顶锻性能的影响很大，属致命缺陷，生产过程中应尽量避免。

2常见轧制缺陷对钢材热顶锻性能的影响与辩识

2．1  折叠

    在热顶锻开裂的试样中，由折叠缺陷引起的占有相当大的比重，其是影响圆钢热顶锻质量的重要因素。折叠的产生多由于在某一轧制道次出现过充满现象(耳子)，在后部道次中再轧制时形成折叠；也有一些折叠是因中间道次轧件上出现较深的划伤或轧件“缺肉”等造成凹沟，经后部道次轧制时形成折叠。由于其位于钢材表面，在热顶锻过程中，受到环向切应力的作用，因此很容易造成热顶锻开裂。一般情况下，折叠缺陷最明显的特点是呈沿着钢材长度方向延伸的直线型裂口，长度通常较长；裂口的侧壁经过辊轧较光滑。在生产实践中，轧制折叠引起的热顶段开裂，按形态又可分为单一挣开型开裂、单一锯齿或褶皱型开裂和平行线型开裂3种，其典型形貌如表1、图1所示。

2．2辊印和褶皱

    辊印和褶皱引起的热顶锻开裂数量较少，但每次出现都会形成批量缺陷，对圆钢的热顶锻质量有一定影响。辊印，一般是由于轧槽使用过度或轧辊冷却效果不好导致轧槽结瘤，在轧件上即会轧出网状凹凸不平的缺陷，这种缺陷经再轧制时会造成长度较短、密集分布的折叠。褶皱，一般是轧件在轧制过程中，由于轧制变形量较大或孔型磨损不均而导致坯料在孔型内变形不均造成褶皱缺陷，严重时会形成褶皱形折叠。由于上述缺陷引起的热顶锻开裂仅在钢材的l条或对称的2条纵带上分布，所以将其归属为簇带状开裂。根据其产生原因，将其分为辊痕型簇带状开裂和褶皱型簇带状开裂，其形貌特征如表2、图2所示。

2．3  成品划伤

    划伤引起的热顶锻开裂数量相对较少，同时由于缺陷较浅、较大的宽深比，一般未造成真正意义上的开裂。成品划伤是钢材常见的一种轧制缺陷，一般是因成品导卫板加工不良，口边不圆滑，安装不当使轧件产生划痕，或成品运输过程中被表面粗糙的辊道或尖锐的异物划伤造成，轻微的划伤缺陷对顶锻性能影响不大。其宏观形态根据缺陷程度一般可分为划痕和划沟2种类型，宏观形貌特征：其一是一般呈单一分布，深度很浅，有的似试样表面的一条痕迹，一般深度为0．2～1．0mm；其二是缺陷较长，延伸至试样两端，缺陷的宽度和深度较均匀；其三是缺陷较宽，截面呈U型，底部十分圆滑，没有继续深入基体的趋势。

3  结语

    (1)由于轧制缺陷在钢材的表面只要出现，一般都会对优质钢热顶锻质量有较大影响·属致命缺陷，因此在生产过程中应尽量避免。

    (2)造成莱钢电炉钢圆钢热顶锻开裂的轧制缺陷主要有3种：轧制折叠、辊印和褶皱、成品划伤，不同缺陷引起的热顶锻开裂的宏观和微观形态不同。