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  • 鋼材の11の一般的な外観欠陥の分析と制御方法

    1. コーナーの塗り残し
    1.1 欠陥特性: 充填不足のコーナーは、コーナーの金属が欠けていることによって発生します。鋼材穴埋めが不完全であるため、表面が粗くなります。この欠陥は、多くの場合、全長にわたって発生しますが、局所的または断続的に発生する場合もあります。
    1.2 原因:パス固有の特性によりコーナー部が加工されない、ミル調整が不適切、圧下率分布が不適切。コーナー部の圧下不足、またはワークピース全体の圧下率が不均一なため、過剰な収縮が発生する、パスまたはガイドプレートの摩耗が激しい、幅が大きすぎる、または不適切な取り付け、ワークピースの温度が低い、金属の可塑性が低いため、パスにおけるコーナー部の充填が困難、ワークピースの局所的な曲がりが激しいため、再圧延後にコーナー部の充填不足が発生しやすい。
    1.3 制御方法: パス設計を改善し、ミル調整を強化し、適切な減速比を配分します。ガイドを適切に設置し、摩耗が激しいパスプレートとガイドプレートを速やかに交換します。また、ワークピースの温度に応じて減速比を調整し、適切なコーナー充填を確保します。

    2. 鋼材断面寸法超過
    2.1 欠陥特性:鋼材の断面寸法が規格要件を満たさない状態の総称。規格寸法からの偏差が大きい場合、鋼材は変形を呈する。この欠陥には様々な名称があり、ほとんどの場合、偏差の位置と程度に基づいて区別される。例としては、真円度や長さの不一致などが挙げられる。
    2.2 原因: パスの設計が不合理。パスの摩耗が不均一。新旧の穴のフィットが不適切。ミル部品(ガイドを含む)の取り付け不良。安全モルタルの破損。ミル調整が不適切。ビレット温度が不均一。単一ビレット内での局所的な不適合。低温鋼ビレットの全長の不適合および過大サイズ。
    2.3 管理方法:ミルの全コンポーネントを適切に設置し、パス設計を改善し、ミル調整操作を強化し、パスの摩耗に注意します。新しい仕上げパスを交換する際には、具体的な状況に応じて、前仕上げパスおよびその他の関連パスの同時交換を検討します。ビレットの加熱品質を改善し、均一なビレット温度を実現します。一部のプロファイルでは、矯正後の断面形状の変化により、特定の寸法が仕様を満たさなくなる場合があります。この場合、再矯正を実施して欠陥を解消することができます。

    3. 鋼材のかさぶた
    3.1 欠陥特性: 圧延中に鋼形の表面に付着した金属の塊。外観はかさぶたに似ていますが、主に鋼形形材表面における形状と分布が一定の規則性を示す点で異なります。かさぶたの下には非金属酸化物介在物が存在しないことがよくあります。 3.2 原因: 粗圧延パスの激しい摩耗により、形鋼の固定面に断続的な活性傷跡が生成されます。異物(またはガイド装置によってワークピースから削り取られた金属)がワークピース表面に押し込まれ、傷跡が形成されます。完成した穴の前にワークピース表面に周期的な隆起またはピットが形成され、圧延後に周期的な傷跡が発生します。具体的な原因としては、溝のノッチ加工不良、砂穴または溝の欠損、「ブラックヘッド」ワークピースまたは傷跡などの突起物の付着による溝の損傷、パス内でのワークピースの滑りにより変形ゾーン表面に金属が蓄積し、圧延後に傷跡が発生することが挙げられます。また、シュート、ローラーテーブル、鋼旋盤などの機械設備によるワークの部分的な傷(スクラッチ)や曲がりも、圧延後に傷の原因となる可能性があります。 3.3 管理方法:溝がひどく摩耗しているか異物が付着している場合は、速やかに交換してください。ロールを交換する前に溝の表面を注意深く検査し、ピンホールや刻み目の粗い溝の使用は避けてください。溝の損失や損傷を防ぐため、黒鋼の圧延は厳禁です。鋼詰まりを処理するときは、溝を傷つけないように注意してください。圧延機の前後のすべての機械設備を滑らかで平らに保ち、ワークピースの損傷を防ぐために適切に設置および操作してください。圧延中は、異物がワークピースの表面に押し込まれないように注意してください。ビレットの加熱温度は、ワークピースがダイ内で滑るのを防ぐために高すぎてはいけません。

    4. 形鋼の欠落金属
    4.1 欠陥の特徴: 形鋼の片側の長さに沿って金属が欠落しています。欠陥には、仕上げ溝の熱間圧延マークがなく、色が濃く、通常よりも粗いです。この欠陥は通常、全長に沿って発生しますが、局所的に発生することもあります。 4.2 原因: 溝の位置がずれていたり、ガイドの取り付けが不適切な場合、ワークピースの特定の部分から金属が欠落し、再圧延中に穴が不完全に埋まることがあります。穴の設計が不十分、旋削が不適切、またはミルの調整が不適切な場合、仕上げ穴に十分な金属が入らず、穴が不完全に埋まることがあります。前穴と後穴の摩耗差も金属欠落の原因となることがあります。ワークピースのねじれや局所的な大きな曲がりは、再圧延後に局所的な金属欠落につながる可能性があります。
    4.3 管理方法:適切な穴充填を確保するため、穴設計を改善し、ミル調整を強化する。ミル部品を締め付けてロールの軸方向移動を防止し、ガイドを適切に設置し、摩耗が激しい穴は速やかに交換する。

    5. 鋼材の傷
    5.1 欠陥の特徴: 熱間圧延および輸送中に設備や工具の鋭利なエッジによって生じる溝。これらの溝の深さはさまざまで、底が見える。一般に鋭い角があり、多くの場合直線ですが、湾曲している場合もあります。1 つまたは複数のエッジがあり、鋼断面表面の全長にわたっていることも、部分的に横切っていることもあります。 5.2 原因: 熱間圧延エリアの床、ローラー、鋼材搬送設備、鋼材旋盤設備の鋭利なエッジは、ワークが通過するときに傷の原因となります。粗悪に加工されたガイド プレートでエッジが不均一であったり、ガイド プレートがひどく摩耗してスケールなどの異物が付着していると、ワーク表面に傷が発生します。ガイド プレートの取り付けや調整が不適切な場合、ワークに過度の圧力がかかり、傷が発生します。リムのエッジが丸くない場合、ワークがリムを飛び越えたときに傷が発生します。
    5.3 管理方法:ガイド、リム、床面、ローラーは滑らかで平坦で、鋭利な角がないようにしてください。ガイドプレートの適切な取り付けと調整を行い、ワークピースへの過度の圧力を防ぐため、位置ずれや過度の締め付けを避けてください。

    6. 鋼断面波
    6.1 欠陥特性:波とは、不均一な圧延変形によって鋼材の長手方向に沿って生じるうねりのことです。波は局所的または連続的に発生することがあります。I形鋼およびチャンネルのウェスト部の縦方向のうねりはウェスト波と呼ばれ、I形鋼、チャンネル、アングルの脚縁部の縦方向のうねりは脚波と呼ばれます。ウェスト波のあるI形鋼およびチャンネルは、ウェストの長手方向の厚さが不均一です。ひどい場合には、重なり合った金属片や舌状空隙が生じることがあります。
    6.2 原因:波は主に、ワークピース全体にわたる伸び係数の不均一性によって引き起こされ、その結果、大きな張力と収縮が生じます。これは通常、伸びが大きい領域で発生します。ワークピース全体にわたる伸びのばらつきの主な要因は、不適切な圧下率分布、ロールのスキューと溝のずれ、完成品の前穴または後穴の溝の激しい摩耗、およびワークピースの温度不均一性です。
    6.3 制御方法:圧延途中で完成穴を交換する際は、製品特性と具体的な状況を考慮し、前後の穴を同時に交換する必要があります。圧延調整操作を強化し、圧下率を合理的に配分し、圧延機の各部品を締め付けることで、溝のずれを防止します。これにより、ワークピース全体の均一な伸びが確保されます。

    7. スティールツイスト
    7.1 欠陥特性:ねじれは、鋼材の長手方向に沿った異なる断面が、長手軸を中心に異なる角度で傾斜している場合に発生します。ねじれた鋼材を水平な検査台に置くと、一方の端の片側が持ち上がり、場合によってはもう一方の端の反対側も持ち上がり、検査台に対して一定の角度を形成します。ねじれが激しい場合は、鋼材全体がねじれることもあります。
    7.2 原因: 圧延機の不適切な設置と調整、ロールの中心線が同じ垂直面または水平面内に揃っていない、ロールの軸方向の移動、溝のずれ、ガイド プレートの不適切な設置または著しい摩耗、圧延品の温度または圧下率の不均一性による不均一な伸び、矯正機の不適切な調整、鋼材、特に大型鋼材を冷却床上で熱い状態で片端から回転させると、端部のねじれが発生しやすくなります。
    7.3 管理方法:圧延機およびガイドプレートの設置と調整を強化する。圧延製品にかかるねじりトルクを除去するため、摩耗の激しいガイドプレートの使用を避ける。矯正機の調整を強化し、矯正中に鋼材に加わるねじりトルクを除去する。鋼材が高温状態にある間に冷却床の片側で鋼材をひっくり返すことは避け、端部のねじれを防止する。

    8. スチールベンド
    8.1 欠陥特性: 縦方向の不規則性は一般に曲がりと呼ばれます。鋼の曲がりの名称は次のとおりです。鎌状の均一な曲がりは鎌状曲がり、波状の繰り返し曲がりはウェーブ曲がり、曲がりは端角の片側が内側または外側に反った曲がり (ひどい場合は丸まった曲がり) と定義されます。 8.2 原因: 矯正前に、不適切な圧延機操作調整や圧延品の温度不均一により、圧延品のさまざまな部分の伸びが不均一になり、キャンバーやエルボが発生する可能性があります。上部ローラーと下部ローラーの直径に大きな差がある場合や、完成品出口ガイドプレートの設計と設置が不適切な場合も、エルボ、キャンバー、またはウェーブ曲がりが発生する可能性があります。不均一な冷却床、ローラー速度の一貫性がない場合、または圧延後の冷却は、いずれもウェーブ曲がりの原因となります。製品断面における金属分布の不均一性と自然冷却速度の不均一性により、圧延後に鋼材が真っ直ぐであっても、一定方向に反りが生じることがあります。熱間鋸引きでは、鋸刃の摩耗が激しい、鋸引き速度が速すぎる、高温の鋼材がローラーコンベア上で高速衝突する、横移動中に鋼材端が突起物に衝突するなどの要因が、エルボやコーナーの発生原因となります。鋼材の吊り上げ・中間保管時、特に赤熱状態での取り扱いが不適切な場合、様々な曲がりが生じる可能性があります。矯正工程では、コーナーやエルボに加え、鋼材に発生する通常の波状曲がりや反りも矯正工程後に矯正する必要があります。8.3 管理方法:圧延機の調整を強化し、ガイドを適切に設置し、圧延中の圧延製品の過度の曲がりを防止します。熱間鋸と冷却床の稼働を強化し、クロップ長を確保し、鋼材の曲がりを防止します。矯正機の調整を強化し、摩耗が激しい矯正ローラーやシャフトは速やかに交換します。輸送中の鋼材の曲がりを防止するため、冷却床ローラーの前にスプリングバッフルを設置します。矯正後の鋼材の温度は規定に従って厳密に管理し、温度が高すぎる場合は矯正を中止します。中間倉庫および完成品倉庫における鋼材の保管を強化し、圧縮による鋼材の曲がりやクレーンケーブルへの引っ掛かりを防止します。

    9. 鋼材の不適切な形状
    9.1 欠陥特性:鋼材断面表面に減肉はないものの、断面形状が規定の要件を満たしていない欠陥。この欠陥は種類によって様々な名称で呼ばれます。例えば、丸鋼における楕円形、角鋼における菱形、溝形鋼における脚の斜め、波型、または脚の欠損、アングル鋼における頂角の大きいまたは小さい、または脚の不均一、I形鋼における脚の斜めおよび不均一な溝、溝形鋼における肩部の潰れ、凸型溝、凹型溝、脚の広がり、または脚の重なりなどが挙げられます。
    9.2 原因: 矯正ローラーの設計、取り付け、調整が不適切、またはひどい摩耗。矯正ローラーのパスの設計が不適切。矯正ローラーのひどい摩耗。圧延鋼のパスとガイド装置の不適切な設計、摩耗、または不適切な取り付け。
    9.3 制御方法:矯正ローラーのパス設計を改善し、圧延製品の実寸に基づいて適切な矯正ローラーを選択します。チャンネルや自動車用ホイールメッシュを曲げ加工する場合、矯正機の進行方向から2番目(または3番目)下の矯正ローラーを凸型(クラウン高さ0.5~1.0mm)にすることで、凹ウエスト欠陥の除去に役立ちます。作業面の凹凸を保証する必要がある部位では、圧延中に制御を開始し、矯正機の調整操作を強化する必要があります。

    10. 鋼材の切断欠陥
    10.1 欠陥特性:切断不良によって引き起こされる様々な欠陥を総称して、切断欠陥と呼びます。切断欠陥とは、高温のせん断によって鋼材表面に生じる不規則な傷のことです。高温の鋸刃によって表面に生じる鋸損傷は、鋸引きと呼ばれます。切断後に切断面が長手方向の軸に対して垂直でない、スラッシングまたはソーイング欠陥。熱間圧延によって収縮した部分が完全に除去されていない、ショートカット。引裂きとは、冷間せん断後のせん断面に生じる小さな局所的な亀裂のことです。バリとは、のこぎりで切る(せん断する)際に鋼材の端に残る金属の縞模様のことです。
    10.2 原因: 鋸で切断された鋼材が鋸刃(刃先)に対して垂直でないか、またはワークピースが過度に湾曲している。 設備: 鋸刃の過度の湾曲、鋸刃の摩耗または不適切な取り付け、および上部切断刃と下部切断刃の隙間が大きすぎる。 フライングシャーの故障。 操作: 同時に切断(のこぎりで切る)する鋼材が多すぎる、端部の切断が少なすぎる、熱間圧延された収縮部分の切断が不完全、およびその他のさまざまな操作エラー。 10.3 管理方法: 入材の状態を改善し、圧延材料のヘッドが過度に曲がらないように対策を講じ、入材の方向をせん断(のこぎりで切る)面に対して垂直に維持します。 設備の状態を改善し、曲率が最小または曲率のない鋸刃を使用し、適切な鋸刃の厚さを選択し、摩耗した鋸刃(刃先)を速やかに交換し、せん断(のこぎりで切る)装置を適切に設置および調整します。必要な端部除去を確実にし、熱間圧延収縮を完全に除去し、さまざまな操作エラーを回避します。

    11. 鋼材矯正マーク
    11.1 欠陥特性:冷間矯正工程で生じた表面傷。これらの欠陥には熱間加工の痕跡がなく、特定のパターンを示すことが多い。主な種類は、孔食(または矯正ピット)、鱗状、損傷の3つである。11.2 原因:矯正ローラーの通過が浅い、矯正前の鋼材の曲がりが激しい、矯正中の鋼材供給が不適切、または矯正機の調整が不適切であると、損傷型の矯正痕が発生することがある。矯正ローラーの局所的な損傷、ローラー表面に付着した金属塊、ローラー表面の局所的な突起、矯正ローラーの激しい摩耗、またはローラー表面温度が高いと、金属の付着が発生し、鋼材表面に鱗状の矯正痕が発生することがある。
    11.3 管理方法:摩耗が激しい矯正ローラーや矯正痕が目立つ矯正ローラーは使用しないでください。矯正ローラーが局所的に損傷したり、金属塊が付着している場合は、すぐに研磨してください。アングル鋼などの矯正では、矯正ローラーと鋼材の接触面が大きく移動するため(線速度差による)、矯正ローラーが発熱して削れが生じやすく、鋼材表面に矯正痕が残ります。そのため、矯正ローラー表面を冷却水で冷却してください。矯正ローラーの材質を改良するか、矯正面を焼き入れして表面硬度と耐摩耗性を高めてください。


    投稿日時: 2025年9月17日