高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷識(shí)別與控制.doc

1、CL0404.高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷識(shí)別與控制案例簡(jiǎn)要說明:依據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和金屬材料及熱處理技術(shù)、材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)要求，歸納提煉岀所包含的知識(shí)和技能點(diǎn)，弱化與教學(xué)目標(biāo)無關(guān)的內(nèi)容，使之與課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容一致，成為一個(gè)承載了教學(xué)目標(biāo)所要求知識(shí)和技能的教學(xué)案例。該案例是高速線材生產(chǎn)企業(yè)涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)及質(zhì)量檢驗(yàn)與控制的真實(shí)案例，屬于質(zhì)量檢驗(yàn)與控制類型。木案例充分體現(xiàn)了國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于高速線材產(chǎn)品表而質(zhì)量的規(guī)定要求，常見兒種典型表面質(zhì)量缺陷的特征、判定依據(jù).可能原因及預(yù)防控制措施，員工在企業(yè)生產(chǎn)及技術(shù)管理崗位進(jìn)行產(chǎn)品表而質(zhì)ft缺陷識(shí)別與判定，并提岀可行控制措施的崗位能力。案例名稱高速

2、線材產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別與控制適用說明本案例適合中職、高職、應(yīng)用型本科等院校金屬材料及熱處理技術(shù)、材料成型與控 制技術(shù)專業(yè)（材料成型與控制技術(shù)專業(yè)、材料工程技術(shù)專業(yè)），在型鋼軋制工藝操作、 高速線材生產(chǎn)或相似的職業(yè)性課程教學(xué)中使用，同時(shí)適用于在高級(jí)軋鋼工、精整工、質(zhì) S檢驗(yàn)工等工種的職工培訓(xùn)中使用。案例背景某年產(chǎn)80萬噸高速線材軋鋼生產(chǎn)企業(yè)，采用全連續(xù)無扭軋制，粗中軋機(jī)組采用平 立交替布置，精軋機(jī)組采用45無扭摩根軋機(jī)，設(shè)il最大軋制速度120ni/s.實(shí)際最大 軋制速度110 m/s。近期客戶多次反映產(chǎn)品質(zhì)量問題，尤其是產(chǎn)品尺寸精度和表面質(zhì)量 達(dá)不到客戶要求。為了準(zhǔn)確的判斷和控制高線產(chǎn)品表面質(zhì)量

3、缺陷，首先必須要把缺陷產(chǎn) 生的原因分析淸楚，并設(shè)法將它控制或消滅在最初工序或前續(xù)工序，而缺陷的識(shí)別、判 左及晴理越早，產(chǎn)品質(zhì)S控制會(huì)越好，造成損央也將越少。案例所涉及的知識(shí)點(diǎn)（1）高速線材生產(chǎn)工藝流程及主要生產(chǎn)設(shè)備。2）國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于高速線材產(chǎn)品表而質(zhì)雖的規(guī)立要求。3）幾種典型缺陷的特征、判左依搖、可能原因及預(yù)防控制措施。案例所涉及 的技能點(diǎn)能對(duì)高速線材產(chǎn)品典型表面質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析判楚，并提岀可行的控制措施。案例工作任 務(wù)的分解依據(jù)高速線材產(chǎn)品表而質(zhì)量缺陷的形貌和特征進(jìn)行識(shí)別一一依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定一 分析表而質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因一一提出預(yù)防及控制措施。教學(xué)目標(biāo)（1）了解國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于線材

4、產(chǎn)品表而質(zhì)量的規(guī)誰要求。（2）掌腥幾種典型缺陷的特征、判能依據(jù)、可能原因及預(yù)防控制措施。（3）能對(duì)產(chǎn)品典型表而質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析判能，并提出可行控制措施。（4）全面復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，并將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。案例建議的 教學(xué)時(shí)間68學(xué)時(shí)案例的操作演示現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、問題引導(dǎo)、案例分析、教師講授、工作任務(wù)分解、分組完成、巡回指導(dǎo)、小 組匯報(bào)、教師講授及點(diǎn)評(píng)、課堂練習(xí)、課后作業(yè)等。案例點(diǎn)評(píng)通過調(diào)研高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷真實(shí)事故案例，依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合職業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)，將企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)案例轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例，形成典型工作任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生通過完成典 型工作任務(wù)：“高速線材產(chǎn)品表而缺陷識(shí)別與控制”，掌握高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)量控

5、制的 職業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力，有助于實(shí)現(xiàn)知識(shí)與工作技能的有 機(jī)結(jié)合6高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷識(shí)別與控制1.背景介紹鋼材產(chǎn)品質(zhì)通常包括兩個(gè)方而的內(nèi)容：一是尺寸和外形，主要包括尺寸 精度及表而質(zhì)暈 二是內(nèi)在質(zhì)量，主要包括化學(xué)成分、微觀組織和力學(xué)性能等。高速線材熱軋盤條是熱軋型鋼中截而尺寸最小的一種。由于截面積很小、 軋制道次較多、一般呈盤卷供貨，產(chǎn)品質(zhì)量控制難度較大。高線產(chǎn)品的尺寸精 度及表而質(zhì)量主要市軋制生產(chǎn)工藝控制，而內(nèi)在質(zhì)量除由軋制生產(chǎn)工藝控制 外，還受前續(xù)工序的影響。為了準(zhǔn)確的判斷和控制高線產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷，首先必須要把缺陷產(chǎn)生的 原因分析清楚，并設(shè)法將它控制或消滅

6、在最初工序或前續(xù)工序，而缺陷的識(shí)別、 判定及清理越早，產(chǎn)品質(zhì)量控制會(huì)越好，造成損失也將越少。2.主要內(nèi)容高速線材產(chǎn)品表面質(zhì)暈缺陷產(chǎn)生主要來自兩個(gè)方面：一是上游原料帶來 的，二是在加熱、軋制和精整環(huán)節(jié)中造成的。低碳鋼熱軋圓盤條GB/T701-2008以及各類熱軋盤條標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于表面質(zhì)量都有以下規(guī)定：盤條應(yīng)將頭尾有害缺陷切除。盤條的截面不應(yīng)有縮孔.分 層及夾雜。盤條表面應(yīng)光滑，不應(yīng)有裂紋、折疊、耳子、結(jié)疤，允許有壓痕及 局部的凸起、劃痕、麻面，其深度或高度（從實(shí)際尺寸算起）B級(jí)和C級(jí)精度不應(yīng)大于0.10mm, A級(jí)精度不得大于0.20mm。高速線材生產(chǎn)過程中易岀現(xiàn)的產(chǎn)品表而質(zhì)量缺陷主要有以下幾種。現(xiàn)

7、分別 就其缺陷形貌及主要特征、檢查判定依據(jù)、產(chǎn)生原因，危害，預(yù)防.消除與控 制方法予以介紹:2耳子圖1怨材產(chǎn)品農(nóng)面質(zhì)ft缺陷r耳子（一）缺陷形貌及主要特征線材表面平行于延軋制方向的條狀凸起叫耳子，呈連續(xù)或斷續(xù)分布。在線 材一側(cè)的叫單邊耳子；在線材兩側(cè)的叫雙邊耳子；線材上下兩個(gè)半圓錯(cuò)開的叫 錯(cuò)邊耳子。主要是軋槽過充滿造成的。在高速線材軋機(jī)連軋生產(chǎn)中，最終產(chǎn)品 的頭尾兩端很難避免耳子的產(chǎn)生。（二）檢査判定依據(jù)用肉眼檢查；整盤有耳子則判廢，頭尾耳子應(yīng)切凈。（三）產(chǎn)生原因孔型設(shè)計(jì)不大，對(duì)寬展估計(jì)不當(dāng)。(2)軋件溫度不均勻或溫度過低造成寬展過大。(3)調(diào)整不當(dāng)，操作不良，孔型磨損嚴(yán)重，使金屬進(jìn)入該孔型的

8、較多。導(dǎo)衛(wèi)安裝偏斜，尺寸過大.松動(dòng)或磨損嚴(yán)重。原料有嚴(yán)重的縮孔或夾雜。（四）危害帶有耳子的高速線材產(chǎn)吊機(jī)械性能不均勻。當(dāng)用于深加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重不均勻變形，降低拉拔性能，且會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生不均勻磨損。（五）預(yù)防及控制方法（1）確保鋼坯加熱質(zhì)量，避免軋轆冷卻水直接澆到軋件表而。（2）孔型設(shè)計(jì)要合理。（3）導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)要合理，導(dǎo)衛(wèi)加工和安裝要符合工藝要求。(4)提高軋餛加工和裝配質(zhì)量。加強(qiáng)料型調(diào)整，合理分配各道次壓下量。注意坯料的質(zhì)量檢查，減少坯料質(zhì)量帶來的缺陷。經(jīng)常檢查孔型，預(yù)防孔型發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。圖2線材產(chǎn)品表面質(zhì)ft缺陷.結(jié)更(_)缺陷形貌及主要特征在線材表面上與木體粘合一邊或部分粘合的金屬層叫結(jié)疤。一般

9、呈舌狀, 厚薄不均，大小不一，有的生根，有的不生根，在線材全長(zhǎng)上，呈有規(guī)律或無 規(guī)律分布。（二）檢査判定依據(jù)用肉眼檢查；用于深加工線材不允許有結(jié)疤缺陷存在。（三）產(chǎn)生原因（1）原料本身存在耳子、折潘或結(jié)疤（與盤條本體部分結(jié)合）。（2）軋件表而氧化鐵皮未清除干凈，壓入軋件表而形成結(jié)疤。（3）折魂進(jìn)一步軋制后，折層被拉裂形成結(jié)疤。（4）由于外界金屬物落在軋件表而上，同時(shí)被帶入軋槽，經(jīng)軋制后，被 壓附在軋件表面而產(chǎn)生結(jié)疤。這種結(jié)疤不生根，分布是無規(guī)律的。（5）軋制過程中軋件劃傷嚴(yán)重。（6）導(dǎo)衛(wèi)內(nèi)表而粘有鐵屑。（四）危害影響線材表面質(zhì)量等級(jí)，在深加工時(shí)，易起毛刺，嚴(yán)重時(shí)還易發(fā)生斷裂,降低拉拔性能。（五

10、）預(yù)防及控制方法（1）加強(qiáng)原料驗(yàn)收，杜絕表而有質(zhì)量缺陷的鋼坯進(jìn)入下一道工序。合理控制加熱工藝，避免鋼坯表面氧化層過厚。(3)嚴(yán)格料型控制，防止過充滿。仔細(xì)檢查導(dǎo)衛(wèi)內(nèi)表而情況，對(duì)粘有氧化鐵皮的部位要及時(shí)清除氧化鐵皮。合理調(diào)整機(jī)架間的秒流量，避免對(duì)軋件嚴(yán)重劃傷。加強(qiáng)軋槽表而質(zhì)量檢查。圖3統(tǒng)材產(chǎn)品表面質(zhì)陷：折*（一）缺陷形貌及主要特征線材表面沿軋制方向呈直線狀或鋸齒狀的未焊合縫隙，在橫斷面上呈現(xiàn)折 角的缺陷叫折疊，一般是延軋制方向呈連續(xù)或斷續(xù)分布。折疊的兩側(cè)常伴有脫 碳層或部分脫碳層，折縫中間氧化鐵夾雜。（二）檢査判定依據(jù)用肉眼檢查，或通過徹粗、扭轉(zhuǎn)或金相檢查，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。（三）產(chǎn)生原因（1

11、）原料本身存在折疊。鋼坯表而清理不當(dāng)，有尖銳棱角，或清理時(shí)深寬比過大，軋制時(shí)形(3)成折疊。非成品孔軋件產(chǎn)生明顯耳子（單邊耳子、雙邊耳子、錯(cuò)邊耳子等）,當(dāng)軋件翻轉(zhuǎn)90。進(jìn)入下一孔型時(shí)，耳子被壓倒而形成折為。（4）線材表面劃傷較深，再軋制后形成折為。（5）連鑄坯上的缺陷處理不當(dāng)留下的深溝，軋制時(shí)形成折魂。（四）危害帶有折疊的線材在深加工時(shí)，極易起毛刺或斷裂。(1)（五）預(yù)防及控制方法加強(qiáng)原料檢查，嚴(yán)禁使用表而質(zhì)量不合格的原料軋制線材。保證軋制溫度正常。加強(qiáng)料型調(diào)整，規(guī)范操作，避免成品前某道次出現(xiàn)耳子。定期檢查軋制情況，防止軋件刮傷。24裂紋圖3線材產(chǎn)品茨面質(zhì)ft缺陷，裂紋ar 4.（一）缺陷形貌

12、及主要特征線材表面有不同形狀的破裂稱裂紋，分為縱向裂紋和橫向裂紋兩種。一般 縱向裂紋在線材表而呈連續(xù)或斷續(xù)分布；而橫向裂紋呈不連續(xù)分布。有的裂紋 內(nèi)有夾雜物，兩側(cè)也有脫碳的現(xiàn)象。（二）檢査判定依據(jù)用肉眼檢查，可通過繳粗、扭轉(zhuǎn)或金相判斷；有裂紋缺陷的部位必須切除 或判廢。（三）產(chǎn)生原因（1）線材用鋼坯上存在未消除的裂紋（無論縱向還是橫向），皮下氣泡及非金屬夾雜都會(huì)在盤條上產(chǎn)生裂紋缺陷；連鑄坯上的針孔如不清除，經(jīng)軋制被 延伸、氧化、熔接就會(huì)造成成品的線狀發(fā)紋。（2）鋼坯加熱時(shí)過燒，對(duì)于高碳鋼盤條或合金含量高的鋼坯加熱工藝不當(dāng)（預(yù)熱速度過快，加熱溫度過高等）。（3）在軋制過程中嚴(yán)重的溫度不均或變形不

13、均（還很可能岀現(xiàn)橫向裂紋）。（4）軋件冷卻過快或局部驟冷形成的裂紋。（四）危害有裂紋的線材極易斷裂，造成報(bào)廢。（五）預(yù)防及控制方法（1）加強(qiáng)鋼坯質(zhì)量檢查，杜絕軋制不合格鋼坯。（2）合理控制鋼坯加熱溫度，嚴(yán)禁鋼坯過燒。（3）合理控制線材的軋制溫度和變形制度。（4）合理控制冷卻工藝制度。3分析路徑該案例是高速線材生產(chǎn)企業(yè)涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)及質(zhì)量檢驗(yàn)與控制的真實(shí)案例, 屬于質(zhì)暈檢驗(yàn)與控制類型。木案例充分體現(xiàn)了國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于高速線材產(chǎn) 品表面質(zhì)量的規(guī)定要求，常見幾種典型表而質(zhì)量缺陷的特征.判定依據(jù)、可能 原因及預(yù)防控制措施，員工在企業(yè)生產(chǎn)及技術(shù)管理崗位進(jìn)行產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷 識(shí)別與判定，并提出可行控制措施

14、的崗位能力。根據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于高級(jí)軋鋼工工種要求，對(duì)應(yīng)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)，從此案 例中歸納和提煉出所包含的知識(shí)和技能點(diǎn)，弱化與教學(xué)目標(biāo)無關(guān)的內(nèi)容，使之 與課程學(xué)習(xí)目標(biāo).學(xué)習(xí)內(nèi)容一致，成為一個(gè)承載了教學(xué)目標(biāo)所要求知識(shí)和技能 的教學(xué)案例。采用企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、案例分析、實(shí)物及圖片展示、視頻講解等教學(xué)手段, 引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論、獲取資訊、制定工作計(jì)劃、小組代表講解、自評(píng)與討論等方式學(xué)習(xí)有關(guān)高速線材產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別與控制的知識(shí)，掌握對(duì)高速線材 產(chǎn)品典型表面質(zhì)量缺陷進(jìn)行識(shí)別與判定，分析可能原因并提出可行控制措施的 職業(yè)能力，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求。4教學(xué)目標(biāo)了解國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于線材產(chǎn)品表面質(zhì)量的規(guī)定要求。掌握幾種

15、典型缺陷的特征.判定依據(jù)、可能原因及預(yù)防控制措施。(3)能對(duì)產(chǎn)品典型表而質(zhì)量缺陷進(jìn)行分析判定，并提岀可行控制措施。全而復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，并將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。5教學(xué)方式方法現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、問題討論、任務(wù)引出、知識(shí)資訊、案例分析、巡回指導(dǎo)、小組 討論、課堂練習(xí)、課后作業(yè)等。具體教學(xué)過程設(shè)計(jì)如下:一、課前計(jì)劃(1)學(xué)生回顧知識(shí)：高速線材生產(chǎn)工藝流程、主要生產(chǎn)設(shè)備等。(2) 與企業(yè)提前聯(lián)系，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)準(zhǔn)備，包括安全教育、勞保用品、行走路線，現(xiàn)場(chǎng)兼職教師，現(xiàn)場(chǎng)教室等。(3)學(xué)生分組，56人一組，明確組長(zhǎng)。教師帶領(lǐng)學(xué)生下廠調(diào)研，收集產(chǎn)品表而質(zhì)量案例相關(guān)資料。請(qǐng)企業(yè)兼職教師協(xié)助提供高速線材產(chǎn)品質(zhì)量缺陷事故真實(shí)案例。

16、教室設(shè)置成學(xué)習(xí)島，準(zhǔn)備投影，為每組準(zhǔn)備2張0開口紙，大號(hào)記號(hào)筆1支、作業(yè)紙每人2張。二、課中計(jì)劃(1)學(xué)生按小組就座學(xué)習(xí)島周圍，確定小組記錄人、發(fā)言人。(2) 由企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量典型案例引出木次任務(wù)，明確任務(wù)要求，分發(fā)學(xué)生工作任務(wù)單和學(xué)生工作頁，時(shí)間510分鐘。（3）教師講解高線產(chǎn)品典型表面質(zhì)量缺陷，按缺陷特征、判定依據(jù)、可能原因、危害.預(yù)防及控制措施流程講解，時(shí)間4045分鐘。（4）學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研學(xué)習(xí)中獲得的資料，制定完成典型工作任務(wù)計(jì)劃，時(shí)間510分鐘。（5）采用頭腦風(fēng)暴法，小組成員每人總結(jié)一種高線產(chǎn)品表面質(zhì)量缺陷,按順時(shí)針順序輪流發(fā)言，記錄人將操作要點(diǎn)在0開口紙上按缺陷特征、判定

17、依 據(jù).可能原因.危害、預(yù)防及控制措施流程記錄。要求每人發(fā)言，直到所有人 員無法補(bǔ)充為止，每組時(shí)間1520分鐘。（6）整理完成后，小組發(fā)言人上臺(tái)展示0開口紙上的記錄，并向全體師生匯報(bào)高速線材產(chǎn)品表面缺陷識(shí)別與控制要點(diǎn)；發(fā)言學(xué)生匯報(bào)完成后，同組學(xué) 生可以補(bǔ)充。匯報(bào)完成，木組自評(píng)，其它組及教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)打分，每組時(shí)間1015分鐘。（7）企業(yè)兼職教師講授該企業(yè)高速線材產(chǎn)品質(zhì)暈缺陷事故真實(shí)案例，時(shí)間3040分。（8）教師講解高線產(chǎn)品典型表而質(zhì)量缺陷識(shí)別與控制方法，時(shí)間3040分鐘。三、課后計(jì)劃布置作業(yè)，見6.36思考題及考評(píng)6.1課前思考題布置課前思考題，確保學(xué)生下廠調(diào)研過程中知道找什么材料、看什么產(chǎn)品

18、 及生產(chǎn)環(huán)節(jié)、思考為什么要這樣做。（1）產(chǎn)品質(zhì)量在企業(yè)生產(chǎn)中的地位如何?（2）高速線材的生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)如何描述?（3）高速線材產(chǎn)品的特點(diǎn)如何描述?(4) 高速線材產(chǎn)品常見表而質(zhì)量缺陷可能有哪些?6.2課堂練習(xí)課堂提問或者集體回答。目的：及時(shí)復(fù)習(xí)、鞏固知識(shí)，檢查教學(xué)效果。練習(xí)題(1)在一般軋制條件下，用帶有嚴(yán)重夾雜的鋼坯進(jìn)行軋制，軋件可能會(huì)產(chǎn)生(ACD)oA、結(jié)疤 B、折疊 C、分層 D、開裂(2)軋制過程平穩(wěn)，軋件尺寸合格，(BC)是輟縫調(diào)整質(zhì)量的判斷依據(jù)。A、力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)B、軋件形狀正常C、壓下量分配均勻D、各機(jī)架間張力恒穩(wěn)不變(3) 橢圓一圓孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是(ABD)oA、變形均勻 B、共用性好 C、延伸系數(shù)大 D、軋件無棱角(4) 實(shí)際生產(chǎn)中當(dāng)鋼溫均勻時(shí)，軋件頭尾好幾米長(zhǎng)有耳子，主要是(B)調(diào)整不當(dāng)所致。A、導(dǎo)衛(wèi)的開口度B、張力 C、紅坯尺寸(5) 供給軋扌昆冷卻水的主要作用是(C)。A、潤(rùn)滑 B、降低軋件C、降低軋扌昆溫度(6) 軋輟軸向調(diào)整裝置是用來調(diào)整(A)。A、上下軋槽是