某 钢筋表面存在翘皮、裂纹、折叠、掉肉等缺陷。通过宏观分析、化学成分分析、金相检验、扫描电镜以及能谱分析等多种方法，对表面缺陷形成的原因进行了分析。结果显示：大量的非金属夹杂物是导致翘皮和裂纹缺陷的主要因素；轧辊槽形状不规则是产生裂纹的一个原因；在轧制过程中，前面道次出现耳子或者过充满，从而产生了折叠缺陷；在轧制过程中，外界金属或其他物质落在轧件表面，在后期加工过程中又脱落，进而形成了掉肉缺陷。
关键词:HPB３００钢筋;表面缺陷;非金属夹杂物;裂纹
中图分类号为 TG１１５．２，文献标志码是 B，文章的编号为 １００１Ｇ４０１２(２０１８)０７Ｇ０５１５Ｇ０４
热轧光圆钢筋具有诸多优点，比如强度高且综合性能良好，它是建筑用钢的主要产品，被大量用作箍筋和分布筋。 钢筋质量的好坏，直接关乎着人们生命财产的安全，所以 钢筋质量的控制极为重要。除了化学成分和力学性能必须满足标准要求之外，其表面质量也不能有起皮、裂纹、折叠等缺陷。某公司生产的 ϕ10mm 钢筋出现了起皮、裂纹、折叠、掉肉等缺陷，笔者通过宏观分析、化学成分分析、金相检验、扫描电镜以及能谱分析等方法，对钢筋表面缺陷形成的原因进行了分析，目的是避免类似的不合格品再次出现。
１ 理化检验
１．１ 宏观分析
钢筋表面存在翘皮的宏观形貌如图 1 所示； 钢筋表面存在裂纹的宏观形貌如图 1 所示； 钢筋表面存在折叠的宏观形貌如图 1 所示； 钢筋表面存在掉肉的宏观形貌如图 1 所示。
１．２ 化学成分分析
在 钢筋的表面缺陷处进行取样，接着使用 /AD 直读光谱仪来进行化学成分分析，其分析结果见表 1。由此可见，各元素的含量都符合 .1 - 2008《钢筋混凝土用钢 第 1 部分：热轧光圆钢筋》以及内控标准对于 钢筋化学成分的要求。
１．３ 金相检验
１．３．１ 非金属夹杂物
在 HPB３００ 钢筋的缺陷处，按照 GB/T１３２９８－ ２０１５《金属显微组织检验方法》，取平行于锻轧方向的纵截面试样。磨抛之后，使用 GXＧ７１ 金相显微镜对试样的抛光态形貌进行观察。观察发现有大量长条状夹杂物平行于锻轧方向，如图 2 所示。接着，依据 GB/T１０５６１－ ２００５《钢中非金属夹杂物含量的测定———标准评级图显微检验法》对非金属夹杂物含量进行评定，评定结果为 C 类（硅酸盐类）夹杂物。
１．３．２ 表面缺陷微观形貌
这些缺陷的微观形貌与在宏观下所观察到的表面缺陷是相符的。
１．３．３ 显微组织
钢筋的基体显微组织呈现出正常的珠光体与铁素体。并且不存在异常组织。从图 4 可以看出这一情况。
１．４ 扫描电镜及能谱分析
对 HPB３００ 钢筋表面缺陷处的非金属夹杂物进行扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析，能谱分析位置及结果如图 5 所示。可知缺陷处物质主要是钢材在后期热加工过程中被氧化所形成的铁的氧化物，如图 5 的 a)、b)所示。对纵截面试样的非金属夹杂物进行扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析，能谱分析位置及结果如图 5 所示。可知粗系超长非金属夹杂物主要为 SiOＧMnO 混合硅酸盐类夹杂物，如图 5 的 c)所示。
２ 分析与讨论
从以上理化检验结果能够得知， 钢筋表面的缺陷主要包含翘皮、裂纹、折叠、掉肉。其中，翘皮指的是钢材表面存在舌状、鱼鳞状或是指甲状的薄疤黏附在钢材表面的金属层，也被称作结疤。在轧制过程中一般会形成表面结疤，轧制完成后需通过水冷箱来控制吐丝温度，而表面缺陷部位容易残留冷却水，由于表面缺陷处抗锈蚀能力较弱，所以缺陷处会出现不同程度的锈蚀现象，也就是翘皮处会有红锈。从微观形貌来划分，结疤一般分为无根结疤和有根结疤。无根结疤的底部与基体不相连，且边缘清晰，分布没有规律，脱碳现象不明显。有根结疤一侧翘起，另一侧与基体相连，并且有根结疤相对于钢材基体有明显的脱碳或组织区别，这是因为有根结疤与钢材基体相对独立，在轧制过程中，缺陷部位的冷却速度与钢材基体差异较大，从而导致显微组织不同。结合理化检验结果可以看出，该 钢筋的翘皮部分存在明显脱碳和晶粒变大的情况，属于钢坯中存在大量非金属夹杂物所导致的翘皮状有根结疤。
钢筋在轧钢工序产生的裂纹，可能是轧辊槽形状不规则，氧化铁皮被压入红坯内部所致。
钢材表面存在的裂纹为折叠，其沿轧制方向呈直线状或锯齿状。折叠可能有两种情况，一是单条或多条相似缺陷均匀分布在轧件表面，二是两条平行折叠缺陷相邻。表面折叠产生的主要原因是轧制不当，在轧制前面道次出现耳子或者过充满时，后面的轧制道次就会产生折叠。折叠部分与钢材基体间有明显的氧化铁皮，并且折叠部分脱碳明显，而基体脱碳不明显[６Ｇ７]。
掉肉缺陷或许是在轧制过程中，外界的金属或者其他物质落到了轧件表面。这些物质在后续的轧制过程中被压入了轧件表面，然而在后期的加工过程中又脱落了，从而形成了掉肉缺陷。
３ 结论及建议
在轧制过程中钢材表面缺陷，外界金属或其他物质落在轧件表面，在后期加工过程中又脱落，从而形成掉肉缺陷。
建议提升对钢坯中夹杂物的处理能力，以生产出高纯净度且无表面缺陷的连铸坯；要规范轧钢工序各个环节的操作，定期对辊环、轧槽和导卫等进行检查更换，并且落实头尾剪切的标准化作业[８Ｇ１０]。
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