1前言

在热轧钢材表面有时会发现氧化铁皮导致的缺陷，即氧化铁皮缺陷。钢板的情况是加工材表面与轧辊接触被冷却，氧化铁皮脆性破坏，被压入基体中而形成缺陷。另一方面，由于棒材采用H-V式轧制，所以侧面的自由表面在后续机架上位于轧制接触面（轧制面）上，轧制面位于非接触面上。因此，认为棒材氧化铁皮缺陷的产生发展行为与钢板不同。为此，准备了填充模拟氧化铁皮的具有人工缺陷的SUS304方棒，用H-H和H-V两种方式进行热轧，试验性调查氧化铁皮缺陷的产生发展行为。

2试验方法

试验用料采用截面边长为15mm的SUS304方棒。在其上面和侧面机械加工了直径6mm、深1.2mm的圆柱状孔。以线材为原料，在大气中用电弧熔射将其孔用氧化铁皮填充。用于熔射的线材是低碳钢、SUS430和SUS309三种。通过表面切削，将孔深1.0mm、边长13.8mm的方棒在氩气气氛下加热至1473K，在大气下，在辊径100mm、周速18m/min和无润滑的条件下进行热轧、空冷。轧制全部使用平辊进行，在H-V式轧制中，方棒不扭转，采用了每2道次截面恢复为正方形的轧制程序表。2道次、4道次的总延伸率分别为138%和192%，为了使H-H式轧制的延伸率与H-V式轧制相同，设定了各道次辊缝。另外，试验采用单机架轧机，H-V式轧制是每道次将方棒绕轧制方向旋转90°，为避免混乱，本文的上表面和侧面均表示没有旋转，仍是轧制之前表面的位置。

3试验结果

在未填充氧化铁皮方棒的试验中，H-H式和H-V式位于轧制面（轧辊接触面）的缺陷都被轧制压平，位于非轧制面（非轧辊接触面）的缺陷通过轧制没有消除，仍然存在。

对于填充氧化铁皮的具有人工缺陷的低碳钢，在H-H式轧制中，上表面缺陷的氧化铁皮随着基体变形，厚度减薄，但4道次后仍残留。在侧面缺陷中，虽然氧化铁皮大部分在第1道次就剥离，但孔伸长，其深度随道次次数的变化很小，第4道次后也没有发现孔被压平。在H-V式轧制过程中，上表面缺陷在第2道次观察到，大面积变形使缺陷底部明显隆起，氧化铁皮也跟随变形，并残留。上表面缺陷的氧化铁皮在第3道次仍残留，在第4道次时孔沟底部达到大约与钢材表面相同的高度，孔前端基本压平，后端形成重叠缺陷（折痕）。另一方面，在侧面缺陷中，第1道次部分残留的氧化铁皮在第2道次轧制表面的位置残留，在第3道次后剥离，第4道次后孔被压平。

SUS309线材的氧化铁皮在H-H式轧制的上面缺陷表现出与低碳钢氧化铁皮类似的行为，但氧化铁皮缺乏延展性，没有追随基体变形。侧面缺陷与低碳钢氧化铁皮的情况截然不同，由于基体的上下约束，氧化铁皮没有脱落，基本残留，第2道次以后发现了剥离。在H-V式轧制中，第1道次残留的侧面氧化铁皮在第2道次变为在轧制面残留。在第3道次以后，上表面和侧面的氧化铁皮都已剥离，没有残留，缺陷已被压平。

此外，试验结果还表明，SUS430线材的氧化铁皮表现出介于低碳钢和SUS309线材的氧化铁皮的中间行为。

4结语

确认存在人工缺陷内的氧化铁皮妨碍了其缺陷的压平。在H-H式轧制中，位于轧制面的氧化铁皮在轧制后仍残留，位于非轧制面的氧化铁皮从人工缺陷中剥离，但人工缺陷没有压平。在H-V式轧制中，轧制面和非轧制面的作用是相同的，但由于轧制面和非轧制面交互经过，没有残留氧化铁皮，缺陷也被压平。另外还发现，两种方式在非轧制面的氧化铁皮剥离行为取决于氧化铁皮的种类。（全荣）