СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ
METHOD OF ASSESSMENT OF QUALITY OF SURFACE OF COLD-ROLLED SHEET STEEL

Изобретение относится к методам испытаний и контроля и может быть использовано для обнаружения дефектов поверхности холоднокатаной листовой стали.
С целью своевременного обнаружения дефектов холоднокатаных листов и повышения тем самым выхода качественного проката используются различные методы контроля, описанные, например, в книге В.Б.Бахтинова «Прокатное производство», М.: «Металлургия», 1987, с.107-108. Наиболее часто используется визуальный контроль, например, листовых образцов, вырезаемых их холоднокатаных полос. По результатам контроля производится определение сортности проката.
Известен способ определения шероховатости поверхности, заключающийся в приложении постоянно высокого напряжения между контролируемой поверхностью и электродом с измерением тока утечки, при этом между ними помещают каплю полярной жидкости, а контролируемую поверхность предварительно охлаждают до температуры ниже точки замерзания данной жидкости (см. а.с. СССР №970094, кл. G01В 7/34, опубл. в БИ №40, 1982 г.).
Однако такой способ непригоден для обнаружения дефектов типа прокатной плены, вкатанных мелких частиц, царапин и др., приведенных в «Справочнике прокатчика» Ю.В.Коновалова и др., М.: «Металлургия», 1977, с.285-287.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является методика оценки качества поверхности холоднокатаной листовой стали, описана в книге И.П.Шулаева «Контроль в производстве черных металлов», М.: «Металлургия», 1978, с.195 и 213-214.
Эта методика включает вырезку образца для испытаний и характеризуется тем, что при необходимости осуществляют зачистку (светление) предполагаемого дефекта поверхности листа и визуальный его осмотр. Недостатком методики является неопределенность условий зачистки и осмотра контролируемой поверхности, что затрудняет ее использование в конкретных случаях.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение выхода годной качественной холоднокатаной стали за счет своевременной достоверной оценки состояния поверхности листов.
Для решения этой задачи в предлагаемом способе, включающем вырезку образца для испытаний, зачистку предполагаемого дефекта и осмотр поверхности образца, вырезку образца осуществляют по всей ширине листа, помещают образец на контрольном столе выпуклостью вверх, а зачистку дефекта производят наждачным бруском на ширине 200…500 мм и поперек расположения дефекта, при этом зона зачистки должна быть однородной, без явно выраженных участков разной шероховатости, а зачищенную поверхность рассматривают под разными углами к ней при освещенности не менее 300 люкс.
Сущность заявляемого технического решения состоит в конкретизации способа и условий оценки состояния поверхности листовой стали, что обеспечивает своевременное выявление дефектов и повышает выход качественного проката потребителям.
Опытную проверку предлагаемого способа осуществляли в цехе холодной прокатки широкополосной стали ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
С этой целью при контроле холоднокатаных листов различного сортамента варьировали параметры способа оценки их качества и используемый инструмент зачистки поверхности образцов, а полученные результаты определяли по выходу качественного (I сорта) листового проката.
Наибольший выход таких листов получен при реализации заявляемого способа. Отклонения от рекомендуемых его параметров ухудшали достигнутые показатели. Так, при размещении контрольного образца на столе выпуклостью вниз (эта выпуклость - следствие смотки полос в рулоны под натяжением) не достигалась необходимая глубина зачистки, что не позволяло выявлять дефекты, расположенные на некотором удалении от поверхности листов. Снижала достоверность оценки зачистка поверхности вдоль расположения предполагаемых дефектов (типа царапин и рисок), так как важно увидеть дефект по ширине листа (по длине листа дефект, как правило, имеет периодичность). При ширине зоны менее 200 мм снижается количество обнаруженных дефектов, что приведет к неудовлетворительной оценке качества поверхности полосы и к уменьшению выхода годного. Расширение же этой зоны сверх 500 мм не повышает достоверность оценки, так как дефект поверхности имеет определенную периодичность расположения. К аналогичным результатам и уменьшению выхода качественного проката привела неоднородность зачистки с образованием участков разной шероховатости, а также осмотр поверхности под постоянным углом к ней и при освещенности менее 300 люкс. Так при освещенности менее 300 люкс незаметны мелкие дефекты, что приведет к неудовлетворительной оценке качества поверхности полосы и уменьшению выхода годного. Зачищаемая поверхность рассматривается под разными углами с целью повышения достоверности оценки ранее скрытых мелких дефектов и исключения человеческого фактора.
Способ (методика), взятый в качестве ближайшего аналога, в опытах не опробовался в силу вышеизложенных причин (см.). Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом (ближайшим аналогом).
Технико-экономический анализ, выполненный в Центральной лаборатории ОАО «ММК», показал, что использование настоящего изобретения для контроля холоднокатаного листового проката повысит выход качественного листа не менее чем на 3% с соответствующим увеличением прибыли от его реализации.
Примеры конкретного выполнения
1. Оценивается качество поверхности листовой холоднокатаной стали 08Ю толщиной 2 мм и шириной 1500 мм.
От полосы отрезается поперечный образец размерами 300×1500 мм (т.е. по всей ее ширине), который помещают выпуклостью вверх на контрольном столе. Зачистка осуществляется наждачным бруском 25 А8 ПСТП-1 ББ 20×7×170 (по ГОСТ 2456) на ширине 350 мм поперек расположения дефекта и с осмотром зачищаемой поверхности под разными к ней углами при освещенности 400 люкс. После зачистки дефект поверхности не обнаружен. Корректирующие мероприятия по технологии производства не нужны.
2 Оценивается качество поверхности листовой холоднокатаной стали 08Ю толщиной 1,5 мм и шириной 1400 мм.
От полосы отрезается поперечный образец размерами 350×1400 мм (т.е. по всей ее ширине), который помещают выпуклостью вверх на контрольном столе. Зачистка осуществляется наждачным бруском 25 А8 ПСТП-1 ББ 20×7×170 (по ГОСТ 2456) на ширине 400 мм поперек расположения дефекта и с осмотром зачищаемой поверхности под разными к ней углами при освещенности 400 люкс. После зачистки поверхности обнаружен дефект «продольные светлые и темные полосы». Необходимы корректирующие мероприятия по технологии производства, чтобы не допустить отгрузки некачественного металлопроката.