线材生产
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2023年3月4日发(作者：组织委员工作职责)....
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高速线材生产的质量控制
一、产品缺陷及质量控制
（一）线材使用的质量要求
高线产品最常见的规格，5.5～16.0mm光面盘园；6.0～16.0mm
带肋盘园。主要钢种：优质碳素钢、冷镦钢、弹簧钢。
常见的断面多为圆断面。异形断面（如方、椭圆、六角、半圆等）
盘条生产量较少。对于光面盘园和带肋盘园分别按圆形材和螺纹钢的
技术标准执行。
线材的钢种非常广泛，有碳素结构钢、优质碳素结构钢、弹簧钢、
碳素工具钢、合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、不锈钢、电热合金
钢等，凡是需要加工成丝的钢种大都经过线材轧机生产成盘条再拉拔
成丝。通常将线材分成以下几类：
（1）、软线，指普通低碳钢热轧圆盘条，现用的牌号主要是碳素
结构钢标准中所规定的Q195、Q215、Q235和优质碳素结构钢中所规
定的10、15、21号钢等；
（2）、硬线，指优质碳素结构钢类的盘条，如制绳钢丝用盘条，
针织布钢丝用盘条，轮胎钢丝、琴钢丝等专用盘条，硬线一般含碳量
偏高，泛指45号以上的优质碳素结构钢、40Mn~70Mn、T8MnA、T9A、
T10等；
（3）、焊线，系指焊条用的盘条，包括碳素焊条钢和合金焊条钢
的盘条；
（4）、合金钢线材，系指各种合金钢和合金含量高的专用钢盘条。如轴承钢
盘条、合金结构钢、不锈钢、合金工具钢盘条等。低合金钢线材一般
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划归为硬线，如有特殊性能也可划入合金钢类。
线材按用途分为两类，一类是直接使用的，多用作建筑钢筋；一
类是深加工后使用的，用来拉丝成为金属制品或冷墩成螺钉、螺母等。
对线材质量要求更多的是必须满足后部工序的使用性能。一般线
材交货技术条件规定的内容有：外形及尺寸精度；表面质量及氧化铁
皮；截面质量及金相组织；截面是指垂直于线材中心线的断面；化学
成分及力学性能（包括深加工的工艺性能）；盘重；保装及标志。
线材的用途不同其质量要求也各有侧重，如冷墩材除对力学性能
有严格要求外，最主要的是要求冷墩不开裂，而要想保证不开裂就要
严格控制夹杂及表面裂纹、折叠、划伤等会造成开裂的缺陷。焊条钢
盘条的质量要求主要是对化学成分及偏析的严格控制。
1、精度
高精度的线材作钢筋使用可以减少钢筋允许受力的离散差值从
而节约钢材。高精度的线材用于拉拔加工可以提高金属的拉拔性能，
减少拉拔中的不均匀变形和由不均匀变形引起的模压差，从而减少断
丝、改善钢丝的表面质量。
高速线材轧机的产品直径偏差达到±0.1mm毫无困难，甚至可以
达到±0.05mm，但是对热轧产品要求极高的精度是不经济的。极少量
的高精度产品只能在轧机良好的状态下生产，保证高精度需要常更换
轧槽。而过高精度的要求在使用中不一定都有明显的作用。如对软线、
焊线，用直径偏差为±0.15mm与±0.25mm的原料进行拉拔比较，发
现冷拉产品的质量、生产效率，加工成本几乎没有什么区别。既是要
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求冷拉性能很高的制品，对线材精度的要求也不甚高。当热轧生产高
精度的产品而增加的费用高于在冷拉工序增加一次热处理的费用时，
就不再要求用热轧的方法提高精度来适应拉拔需要了。
高速线材轧机产品实际交货精度表
成品直径，mm直径偏差，mm不圆度，mm备注
5.5～7mm±0.15mm0.24
7.5～8.5mm±0.16mm0.25
9～9.5mm±0.18mm0.29
10～13mm±0.20mm0.32
14、50mm±0.50mm0.60盘卷交货
注：需要在实习中收集相关资料。
2表面
线材的表面要求光洁和不得有妨碍使用的缺陷，即不得有耳子、
裂纹、折叠、结疤、夹层等缺陷，允许有局部的压痕、凸块、凹坑，
划伤和不严重的麻面。线材无论直接用于建筑还是深加工成各类制
品，其耳子、裂纹、折叠、结疤、夹层等直接影响使用性能的缺陷都
是绝对不允许有的。至于影响表面光洁度的一些缺陷可根据使用要求
予以控制，直接用作钢筋的线材表面光洁程度影响不大。用于冷墩的
线材对划伤比较敏感，凸块则影响拉拔。
几种线材表面缺陷的深度限量
线材种类5.5～9mm线材的表面缺陷深度限量，mm
冷墩用钢（不锈钢、耐热钢、弹簧钢、轴承钢）＜0.15
硬线（结构钢、工具钢、易切钢、铆钉钢）＜0.25
琴钢丝用线材＜0.10
注：需要在实习中收集相关资料。
线材的表面氧化铁皮越少越好，这不仅可以提高金属收得率而且
可以缩短酸洗时间，减少酸耗，甚至可以用机械除鳞取代酸洗，根除
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环境污染。从易于去除可抗锈蚀性好的要求出发希望氧化铁皮的成分
以FeO为主。要求氧化铁皮的总量＜10kg/t,国外一般可达8kg/t.控
制高价氧化铁皮（Fe
2
O
3
、Fe
3
O
4
）的生成要严格控制终轧温度、吐丝
温度和线材在350℃以上温度停留的时间.
3截面质量及金相组织
通常质量没有截面质量之称。但将缩孔、中心疏松、夹杂等缺陷
完全归于表面缺陷并不十分科学，这类缺陷不进行截面检查有时很难
发现。有些缺陷如脱碳、过热等不借助金相显微镜也不能定量正确判
定。而这类缺陷在评价线材质量中占重要的地位。
当碳含量在0.3%以上的线材，应严格控制其表面脱碳层的深度，
脱碳是表面形成犬牙状的铁素体嵌入基体中，将严重影响线材的抗拉
强度，尤其影响其疲劳强度。用于冷拉的线材由于内外组织差异还会
增加变形抗力。所以重要的直接用作冷拉材和高强螺栓、冷墩的线材
都要求严格控制脱碳层的深度。下表是一些厂家实际控制脱碳层深
度。（注：需要在实习中收集相关资料）
冷拉、冷墩用线材的脱碳层要求
钢种线材直径范围，mm铁素体脱碳层深度，mm全脱碳层深度，mm
碳素钢＜0.15＜0.15＜0.305
9.5~12.1＜0.127＜0.356
12.7~18.6＜0.152＜0.404
低合金钢4.8＜0.051＜0.152
4.8~6.4＜0.076＜0.203
6.4~9.5＜0.076＜0.254
9.5~12.7＜0.102＜0.305
＞12.7＜0.127＜0.356
缩孔、夹杂、分层、过烧等都是不允许存在的缺陷。
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过烧有可能是钢坯带来的，也可能是钢坯在加热过程中温度过高（接
近熔点），氧进入金属内部，氧化并部分地溶解金属的晶粒界和其间
的杂质，使晶粒之间的结合削弱，金属力学性能很差，局部过烧在加
工时会造成金属部分脱落或出现严重龟裂。
过热是加热温度过高或高温停留时间长，晶粒长的过大、晶粒结
合减弱的一种现象，当加热不当时可能出现，过热钢轧制时出现裂痕
和龟裂。过热虽较过烧程度轻并可经热处理予以消除，但都是线材不
容许有的缺陷。
为了保证线材的力学性能特别是工艺性能必须对线材的金相组
织予以控制。因为金属材料的化学成分、晶体结构和金相组织与线材
的性能存在着对应关系。只强度化学成分与性能不了解材料的金属结
构、组织状态就不能全面正确地评价材料。有些缺陷如非金属夹杂的
成分、分布、形态非借助于显微组织不能观察，所以许多重要用途的
线材提出金相检查内容和判定的技术条件。线材的金相检查项目通常
包括非金属夹杂、晶粒度及显微组织。
钢中存在的非金属夹杂对拉丝的短头率、断面收缩率乃至拉拔
速度都有影响，特别是在加工过程中不变的非金属夹杂对拉丝影响更
大。当拉细丝时在细小的断面上非金属夹杂就是一个断裂源，拔的愈
细影响愈大、愈容易断裂。另外，如自攻螺丝如有非金属夹杂可能造
成丝扣的残缺。非金属夹杂对线材深加工影响很大。我国通用标准对
非金属夹杂未作具体规定，只是在特别要求中提出双方协议。国外布
莱顿公司对制绳丝及弹簧钢丝用盘条的夹杂物都有严格的规定。
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对优质碳素钢及制绳钢丝用盘条的晶粒度一般都有严格的规
定，国际市场对晶粒度要求更为严格，只允许有一个“级”的波动，
因为出现大小不均的混合晶粒，就对拉拔和冷墩非常不利。
线材的显微组织对力学性能、工艺性能影响最大。硬线盘条、合
金钢盘条不允许出现淬火组织(马氏体、屈氏体和马氏体区)。中、低
碳钢盘条不允许出现魏氏组织。锰钢中如有较多的奥氏体组织对拉拔
也非常不利。对含碳量较高的钢来说，其游离铁素体不得大于1.5%，
可分辨珠光体量不得大于20%，要求细片层珠光体即索氏体，这种组
织有利于拉拔，可以省掉预处理工序。
4化学成分及力学性能
化学成分是线材质量控制的主要内容之一。化学成分、表面缺陷、
偏析、钢的洁净度是线材生产判断炼钢工序、连铸工序产品质量的四
项内容。其中化学成分要求最为严格，它是判定钢材质量的主要依据。
为了保证线材质量均匀，性能一致，其含碳量波动的范围应当尽可能
少，不仅要求同一浇注批号的碳含量波动小，而且要求同一钢号的含
碳量都相同，以保证同一钢号的线材质量稳定。另外要限定偏析值保
证线材成分及性能均匀。对碳钢线材而言，含碳量每增加0.1%则抗
拉强度就相应增加78.4MPa，而延伸率下降4%。所以通常要求同批线
材含碳量波动不超过0.02%。目前我国标准规定的允许碳含量波动范
围都比较大（注意收集实习厂家的资料）。
对其他元素：Si、Mn、S、P、Cu、As等元素，凡是影响钢性能
的都应严格控制，特别是对有害元素的控制更应百倍注意。
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各种元素的偏析也是控制的重要内容，局部的元素集中往往产生
恶果，且不谈S、P、Cu等危害大的元素集中，就是碳偏析也要求严
格控制，如制绳钢丝用的盘条碳含量的中心偏析可使中部出现渗碳体
块，拉丝时会产生中心断裂。偏析是上工序带来的，要想保证线材的
偏析度必须对钢坯的偏析作出明确的验收规定（需要收集其他企业的
资料）。
各种优质钢、合金钢对成分的要求更为严格，化学成分不符合要
求绝对不能保证合金钢性能。所以有些特殊钢规定必须真空精炼或电
渣重熔提纯，以保证钢的洁净。
力学性能包括工艺性能，是线材使用的最直接的质量指标。力学
性能通常包括屈服点、抗拉强度、伸长率及面缩率，有些钢材要求冲
击韧性、低温、高温性能等。工艺性能主要指拉拔性能，即一次可达
减面率或顶锻开裂敏感性等。对性能的要求着重于均匀性，同钢号、
同批或同盘的性能越差越好。有些厂规定每盘同一圈等距离6点的抗
拉强度差不得超过±20MPa，同条差不得超过±30MPa，同批差不得超
过90MPa.
5盘重
增加盘重对热轧线材生产与线材深加工冷拔都有好处，盘重大可
以提高热轧生产的作业率与成材率。同样盘重大也可以减少冷拔生产
的停机间歇时间及接头工作，特别是对于高速连续冷拉作业尤为突
出。所以大盘重同样可以提高冷拔工序的效率。在低速拔丝机上，用
500kg重盘条比50kg重的盘条的效率可以提高一倍。但对于盘重超
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过1500kg的厂家在集卷工序应安装分卷设备。
6包装及标志
盘卷的包装是盘条质量的一项重要内容。包装松散，不利于运输。
散乱的盘条比条形钢材更难重新整理，遇此情况不得不剪断。这不但
降低了盘条的质量，而且严重影响运输的效率。为此有的用户不但损
失金属达3%，还要增加大量运输整理费用，更甚者往往使钢种、钢
号全混。所以包装要求牢固但不要太紧，太紧往往又会卡伤盘条，或
使盘卷失去应有的弹性，在吊装时造成包装带的断裂。
盘卷的标志应清楚，经得起风吹、日晒、雨淋和长时间放置。
标志的内容应包括：钢号、规格、重量、生产批号、生产厂家等
内容。
二、热轧盘条的质量控制
高速线材轧机生产的热轧盘条的质量通常包括两个方面的内容：一是
盘条的尺寸外形，即尺寸精度及外表形貌；二是盘条的内在质量，即
化学成分、微观组织和各种性能。前者主要由盘条轧制技术控制，后
者除去轧制技术之外，还严重受上游工序的影响。
任何质量控制都要靠严格的完整的质量保证体系，靠工厂工序的
保证能力，靠质量控制系统的科学、准确、及时的测量、分析和反馈。
高速线材轧机是高度自动化的现代轧钢设备，其质量控制概念也必须
着眼于全系统的各个质量环节。为了准确的判断和控制缺陷，首先要
把缺陷产生的原因分析清楚，并设法将它控制消灭在最初工序。缺陷
的清理或钢材的判废越早，损失越少。
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（一）外形尺寸
高速线材轧机精轧机组的精度很高，轧辊质量很好，当速度控制
系统灵敏，孔型轧制制度合理，并且调整技术熟练时，它生产的盘条
精度可以大大超过老式盘条的精度。
热轧盘条尺寸精度允许的偏差（ZBH44001—88标准）
直径，mm允许偏差，mm不圆度，mm
A级精
度
B级精
度
C级精
度
B级精
度
A级精
度
C级精
度
5.5~10.0±0.30±0.20±0.15≤0.40≤0.32≤0.24
10.5~15.0±0.40±0.25±0.20≤0.50≤0.40≤0.32
15.5~22.0±0.50±0.30±0.25≤0.60≤0.48≤0.40
注：需要新的国标。
较高的尺寸精度是节约钢材最有效的方法之一，用高级钢种的盘
条作为深加工原料，其尺寸精度尤为重要。如按公称尺寸计算，设计
拉丝工艺的第一道变形量，若按过去标准规定允许的直径正偏差极限
交货，则第一道次变形量超过设计值1/3以上，对高碳钢来说，这将
达到其断裂极限值。对制造非调质高强度标准件来说，将会给冷墩工
序造成严重困难，产生大量的废品并损坏模具。按过去的标准允许的
负差极限值轧制，同样也会给这些客户带来问题。据此YB4027-91又
规定制造标准件的原料必须以B、C级精度交货。国际上有些著名厂
家规定盘条的“当量圆”的直径偏差小于公称直径±0.15mm，以限制
横断面积的波动。尺寸精度的另一个指标是不圆度即同一断面最大直
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径与最小直径之差，一般规定为直径允许的正负偏差值的绝对值之和
的80%。当不圆度超过一定限度时，对拉丝工序的危害很大。在同一
断面相互垂直方向上的变形量不同，将造成模压差，这不仅破坏润滑
效果，还会引起模内直线段各向磨损不均匀，这对制品收得率及拉模
寿命均有严重影响。
高速线材轧机产品精度达到±0.15mm没有什么问题，一般认为
软线精度达到±0.25mm即完全可以满足要求。虽然高速线材的产品
可以达到±0.1mm，但这是不经济的。除常换辊外，还要在导卫、孔
型、轧机、传动、电控等方面做许多工作，也只能使线材在一段时间
内保持±0.1mm的精度。
轧制工序是控制尺寸精度的主要环节。而影响精度的主要因素有
温度、张力、孔型设计、轧辊及工艺装备的加工精度，孔槽及导卫的
磨损、导卫安装和轧机调整及轧机的机座刚度、调整精度、轧辊轴承
的可靠性和电传控制水平和精度等。
轧件温度变化将影响变形抗力和宽展，从而造成轧件尺寸的波
动。轧件温度的变化与轧机工艺设计、平面布置和冷控设备有关。高
速线材轧机不像横列式轧机有数量众多的长活套，这些活套温降严
重，是造成横列式线材轧机出现头尾温差的主要原因。高速线材轧机
为了实现无张力轧制，设置了一些调节活套，这些活套不大构成温度
降。因此高速线材轧机的温度变化主要是操作因素造成的，如加热不
均匀，控冷变化，轧件的停顿等，所以高速线材轧机必须严格控制轧
制温度，使同条、同批轧制温度尽可能一致。
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张力在热轧线材生产中是影响轧件的尺寸精度的主要因素。但在
细小轧件的高速连轧中张力是不可避免的。粗轧由于轧机间距不大也
不可能堆起活套，实现无张力轧制。在轧制线材中尽可能实现微张力
或无张力轧制是连续式线材轧制的宗旨。粗轧轧件尺寸的波动到成品
一般只能消除4/5，精轧的消差能力也只有50%。所以控制张力在全
轧线的每一个环节都不容忽略。一般一个连轧机组，如粗轧或轧制为
一个设计单元，每一各单元的设计拉钢值不应大于1%，为了轧制顺
利进行，拉钢又多置于本连轧机组的第一、二架之间。
孔型设计与轧件的精度也有很大的关系，一般讲椭圆—立椭孔型
消差作用比较显著；小辊径可以减少宽展量，其消差作用比大辊径好；
在精轧机组、中轧机组不采用大延伸可增加孔型系统的适应性从而增
大消差作用。孔型设计中应特别注意轧件尺寸变化后的孔型适应性，
即变形的稳定性、不扭转不倒钢不改变变形方位。
轧辊加工及工艺装备的精度是实现正常生产的基本条件，也是保
证轧件精度的基础条件。高速线材轧机的工装精度应保证轧件尺寸波
动在0.05mm以内。安装导卫，调整设定孔槽都应该使用样棒。轧机
调整装置的调整都应该使用数字显示（安装传感器，可以显示数据，
进行远距离调整）。
轧机刚度的重要性在线材轧机生产中由于轧制压力不大，轧机的
总变形量不大，机架及辊系的弹性变形量在总变形量中并不占重要成
分。倒是机座的加工精度、轧辊的轴承质量更为重要。就提高线材精
度而言，提高机件加工精度，减少轧制力传递系统的间隙数量和缩小
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间隙比增加牌坊刚度、比缩短一点应力线更应实惠有效。调整精度精
确，不松动，运行稳定对保证轧机机座使用性能是非常重要的。所以
要控制轧件精度必须对这些设备注意维护、检测和改进。
在高速线材轧机生产中，另一个影响轧件精度的重要因素是自动
检测和自动控制。高速线材轧机的高速连续化生产要求合理控制工艺
常数，而控制常数的许多环节不是靠人工干预，而是靠智能仪表的检
测和调整。因此仪表的失准、调整的失灵失误都不能保证生产工艺按
要求进行。如温度的显示、水量、水压的显示，轧辊的转速的显示等
无一不直接影响控制程序，又无一不影响轧制中的轧件温度、张力设
定等。错误的显示可直接导致错误的程序发生。所以首先要注意一次
仪表的准确可靠，其次是控制执行的准确性，即控制质量（包括传动
质量等等）。凡是能造成轧机运转误差或被动，凡是能造成控轧、控
温的诸多控制环节失准的因素都影响张力、温度等，也必须都影响轧
件的精度。
（二）表面质量
高速线材轧机的线材表面缺陷与普通轧机生产的线材表面缺陷
基本相同，表面缺陷一是原料带来的，二是加热轧制或精整过程中造
成的。
表面质量的控制首先要严格控制坯料的质量，严格检查、正确判
定、认真清理修磨。对坯料的隐形缺陷应引起注意，如针状、潜伏的
皮下气泡等，这些缺陷的检查应按铸造批次进行截面检查，并应对炼
钢及浇注工序有严格的工艺限定，凡是炼钢及浇注未达到工序控制要
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求的坯料都应严格检查，不放过有潜伏缺陷的钢坯。
我国规定的表面质量要求又分为表面、截面及氧化铁皮三项。
YB4027-91和ZB44002、44004、44005-88对优质碳素钢、普通
低碳钢、制绳钢丝用钢及碳素焊条钢四类的高速无扭轧制及控制冷却
的热轧盘条表面质量有明确的规定：“表面光滑，不得有裂纹、折叠、
耳子、结疤、分层及夹杂，允许有压痕及局部的凸块、划痕、麻点，
其深度或高度（从实际尺寸算起）A级精度不得大于0.15mm，BC级
精度不得大于0.10mm”。盘条应当将头尾有害部分切除，其截面不得
有缩孔、分层及夹杂。国外有的标准规定麻点深度不得超过公称直径
的1%。
YB4027-91和ZB44002、44004、44005-88标准规盘条表面氧化
铁皮重量不大于10Kg/t。国际上规定不超过8Kg/t。过多的氧化铁
皮严重影响深加工产品的成材率。在控制冷却的情况下，当吐丝温度
在750~800℃时，二次氧化铁皮生成量在0.3%；当吐丝温度在1000℃
时，二次氧化铁皮生成量在0.9%。氧化铁皮中的Fe
2
O
3
的数量随温度
的提高而增加，Fe
2
O
3
在酸洗中不容易溶解。粘在钢表面少量的Fe
2
O
3
酸洗可以除掉。用机械除鳞法不易除掉Fe
2
O
3
，可以比较容易地除掉
较厚的FeO层。要想得到较厚的FeO层，吐丝温度控制在900~950℃
较好，这对于低碳钢线材和高碳钢线材是一样的。
用于拉丝及其他深加工时，易起毛刺，降低钢丝表面质量等级。
盘条的表面缺陷除对拉模及其他工模具具有损害外，重要的是严重影
响其中间产品及最终产品的质量。如裂纹在拉丝过程中将会逐步扩
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大，在退火过程中脱碳层扩大延伸，调质过程在尖端产生新的内应力，
裂纹向前延伸。更为严重的是造成设备故障或其他事故招致停车。对
直接用作建筑材料的盘条，其表面缺陷主要影响强度、疲劳极限，若
有锈蚀，将延缺陷向盘条内部延伸。
现将高速线材生产过程中，易出现的产品缺陷得特征、产生原因
及危害、预防及消除方法及检查判断的依据等进行介绍，有些缺陷因
条件不具备未能配备图，在以后的实习及生产过程中再进行补充。
1、耳子
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（1）.缺陷特征
线材表面平行于延轧制方向的条状凸起叫耳子，呈连续或断续分
布。在线材一侧的叫单边耳子；在线材两侧的叫双边耳子；线材上下
两个半圆错开的叫错边耳子。主要是轧槽过充满造成的。在高速线材
轧机连轧生产中，最终产品的头尾两端很难避免耳子的产生。
（2）.产生原因及危害
产生原因：
①钢坯温度偏低，导致轧件宽展大，延伸小；
②孔型设计不合理；
③导卫设计不合理、加工不良或导卫安装不正确；
④轧机装配不良、烧轴承未及时发现等造成轴窜；
⑤料型调整不当，成品前架来料偏大或堆钢，造成成品孔过充
满。
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⑥坯料的缺陷，如缩孔、偏析、分层等外来夹杂物影响轧件的正
常变形，也是耳子形成的原因。
⑦孔型错动。
危害：带有耳子的线材机械性能不均匀，当用于深加工时，产生
不均匀变形，降低拉拔性能，且对模子产生不均匀磨损。
（3）.预防及消除方法
①确保钢坯加热质量，避免轧辊冷却水直接浇到轧件表面；
②孔型设计要合理；
③导卫设计要合理，导卫加工和安装要符合工艺要求；
④提高轧辊加工和装配质量；
⑤加强料型调整，合理分配各道次压下量。
⑥注意坯料的质量检查，减少坯料质量带来的缺陷。
⑦经常检查孔型，预防孔型发生错动。
（4）.检查判断
用肉眼检查；整盘有耳子则判废，头尾耳子应切净。
2结疤
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图2结疤
（1）缺陷特征：
在线材表面上与本体粘合一头或完全不粘合的金属层叫结疤。一
般呈舌状，厚薄不均，大小不一，有的生根，有的不生根，在线材全
长上，呈有规律或无规律分布。
产生原因及危害
(2)产生原因：
①原料本身存在耳子、折叠或结疤（与盘条本体部分结合）；
②轧件表面氧化铁皮未清除干净，压入轧件表面形成结疤(形成完全
未结合的金属片层)；
③折叠进一步轧制后，折叠层被拉裂形成结疤；
④由于外界金属物落在轧件表面上，同时被带入轧槽，经轧制后，
被压附在轧件表面而产生结疤。这种结疤不生根，分布是无规律的；
⑤轧制过程中轧件划伤严重；
⑥导卫表面粘有铁屑；
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⑦非成品孔轧槽上有较大的凹坑，在轧制时压成凸块，再轧后形成
周期性的结疤。
危害：影响线材表面质量等级，在深加工时，易起毛刺，严重时
还易发生断裂，降低拉拔性能。
(3)预防及消除方法
①加强原料验收，杜绝表面有质量缺陷的钢坯进入下一道工序；
②合理控制加热工艺，避免钢坯表面氧化层过厚；
③严格料型控制，防止过充满及摆料；
④仔细检查导卫内表面的情况，对粘有氧化铁皮的部位要及时清除；
⑤合理调整机架间的秒流量，避免对轧件严重划伤；
⑥加强轧槽表面质量检查。
(4)检查判断
用肉眼检查；用于深加工线材不允许有结疤缺陷存在。
3折叠
（1）.缺陷特征
线材表面沿轧制方向呈直线状或锯齿状的未焊合缝隙，在横断面
上呈现折角的缺陷叫折叠，一般是延轧制方向呈连续或断续分布。折
叠的两侧常伴有脱碳层或部分脱碳层，折缝中间氧化铁夹杂。
（2）.产生原因及危害
产生原因：
①原料本身存在折叠；
②钢坯表面清理不当，有尖锐棱角，或清理深宽比不符合要求，轧
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制时形成折叠；
③非成品孔轧件产生明显耳子（单边耳子、双边耳子、错边耳子等），
当轧件翻转90o进入下一孔型时，耳子被压倒而形成折叠；
④线材表面划伤较深，再轧制后形成折叠。
⑤连铸坯上的缺陷处理不当留下的深沟，轧制时形成折叠。
图3折叠
危害：带有折叠的线材在深加工时，极易起毛刺或断裂。
（3）.预防及消除方法
①加强原料检查，严禁使用表面质量不合格的原料轧制线材；
②保证轧制温度正常；
③加强料型调整，规范操作，避免成品前某道次出现耳子；
④定期检查轧制情况，防止轧件刮伤。
（4）检查判断
用肉眼检查，或通过镦粗、扭转或金相检查；
按相关标准进行判定。
....
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4裂纹
图4裂纹
（1）.缺陷特征
线材表面有不同形状的破裂称裂纹，分为纵向裂纹和横向裂纹两
种。一般纵向裂纹在线材表面呈连续或断续分布；而横向裂纹呈不连
续分布。有的裂纹内有夹杂物，两侧也有脱碳的现象。
（2）.产生原因及危害
产生原因：
①线材用钢坯上存在未消除的裂纹（无论纵向还是横向），皮下气泡
及非金属夹杂都会在盘条上产生裂纹缺陷；连铸坯上的针孔如不清
除，经轧制被延伸、氧化、熔接就会造成成品的线状发纹。针孔是连
铸坯常见的重要缺陷之一，不显露时很难检查出来，应当特别予以注
意。
②钢坯加热时过烧，对于高碳钢盘条或合金含量高的钢坯加热工艺
不当（预热速度过快，加热温度过高等）；
....
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③在轧制过程中严重的温度不均或变形不均（还很可能出现横向裂
纹）；
④轧件冷却过快或局部骤冷，轧后控冷不当形成的裂纹无脱碳现象
伴生，纹缝中一般无氧化铁皮。
危害：有裂纹的线材极易断裂，造成报废。
（3）.预防及消除办法
①加强钢坯质量检查，杜绝轧制不合格钢坯；
②合理控制钢坯加热温度，严禁钢坯过烧；
③合理控制线材的轧制温度和变形制度；
④合理控制冷却工艺制度。
（4）.检查判断
用肉眼检查，可通过镦粗、扭转或金相判断；
有裂纹缺陷的部位必须切除或判废。
5压痕
....
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图5压痕
(1).缺陷特征
在线材表面沿轧制方向连续或断续出现的压伤痕迹称压痕。
(2).产生原因及危害
产生原因：
①压辊孔槽加工不良；
②压辊及导卫装配质量差；
③压辊对轧件的夹持力过大。
危害：影响线材的断面尺寸精度和表面质量等级，严重时影响使用。
(3).预防及消除方法
①提高压辊孔槽加工质量，且上机前用样板仔细检查压辊孔槽质量；
②压辊及导卫装配质量符合工艺要求；
③合理调整压辊夹持力，既保证压辊对盘条的夹持，又不能过大。
(4).检查判断
用肉眼检查；按相关标准进行判定。
....
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6凹坑
图6凹坑
(1).缺陷特征
在线材表面呈规律性或无规律性分布、其大小及深浅不一的局部金属
缺损叫凹坑。
(2).产生原因及危害
产生原因：
①在轧制过程中，细小的硬杂物嵌到轧件上，轧制后，嵌入物脱落；
②成品辊表面粘有异物。
危害：用于深加工时，凹坑处易成为裂纹源，造成线材在拉拔过程中
断裂。
（3）.预防及消除方法
①加强轧制过程中轧槽、导卫检查，发现异物及时清除；
②加强成品轧辊表面质量检查，并及时清除表面粘有的异物。
（4）.检查判断
....
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用肉眼检查；根据相关标准判定。
7不圆度
图7不圆度
（1）.缺陷特征
线材的圆形断面失圆，断面的最尺寸与最小尺寸之差超过标准要求称
不圆度。
（2）.产生原因及危害
产生原因：
①轧件温度不均，造成断面形状不良或堆拉值过大；
②孔型设计不合理或孔槽磨损严重未及时更换；
③料型调整不当；
④轧辊加工质量不符合工艺要求；
⑤轧辊装配不良。
危害：不圆度过大的线材，用于深加工时，不均匀变形大，模具磨损
加剧。
....
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（3）.预防及消除方法
①提高钢坯加热质量及轧制工艺稳定性；
②孔型设计要合理，轧槽要及时更换；
③合理进行料型调整，且相邻机架间的拉钢要适当；
④提高轧辊加工质量，加强轧辊加工质量检查，杜绝不合格轧辊上
轧机使用；
⑤提高轧机装配精度。
（4）.检查判断
用肉眼检查，游标卡尺测量；按相关标准判定。
8划痕
图8划痕
(1).缺陷特征
在线材表面沿轧制方向出现肉眼能看到沟底且呈连续或断续分布的
沟槽状擦伤叫划痕。
(2).产生原因及危害
产生原因：
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①穿水冷输线管内表面粗糙或粘有氧化铁皮；
②吐丝管内表面粗糙或内表面磨损严重未及时更换。
③夹送辊、散卷输送线、集卷器、打捆机等有缺陷的设备造成。
危害：用于拉丝及其他深加工时，易起毛刺，降低钢丝表面质量等级。
(3).预防及消除方法
①提高输线管内表面质量，并加强输线管使用状况检查；
②提高吐丝管内表面的光洁度，并及时更换磨损严重的吐丝管。
③对夹送辊、散卷输送线、集卷器、打捆机等设备使用状况进行检
查，及时更换有缺陷的设备。
(4).检查判断
用肉眼检查；
按相关标准判定，超过标准的切除或判废。
9凸起及压痕（辊印）
图9凸起及压痕（辊印）
（1）.缺陷特征
....
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线材表面呈周期性的凸起或凹陷部份称辊印，其形状不规则。
（2）.产生原因及危害
产生原因：成品孔或成品前孔轧槽碰伤或剥落掉块或局部凸起。
危害：用于深加工时，辊印处易成为裂纹源，造成拉拔时断裂。
（3）.预防及消除方法
加强轧槽检查，发现轧槽碰伤或剥落掉块，必须换槽或换辊。
（4）.检查判断
用肉眼检查；按相关标准判定。
10麻点（麻面）
图10麻面
（1）.缺陷特征
线材表面上有许多细小凹凸点组成的小颗粒状缺陷称麻面。它在线材
全长上呈周期性或连续性分布。
（2）.产生原因及危害
产生原因：
①压辊车削后发生严重锈蚀或孔槽表面不良；
....
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②轧槽长时间不换，使得成品孔型中最易磨损的上下槽底很粗糙；
③轧槽表面粘附有较多的氧化铁皮，轧制时将它压入线材表面，在
成品上造成麻面；
④冷却水质量差。
⑤吐丝温度过高，冷却速度过慢盘条表面受到严重的氧化造成
⑥有时盘条存放在潮湿及腐蚀的气氛中。
危害：影响线材表面质量等级。
（3）.预防及消除方法
①严禁表面锈蚀严重或孔槽表面不良的压辊上机使用；
②换辊换槽须严格按技术操作规程进行；
③加强轧槽检查，及时清除表面粘有的氧化铁皮；
④冷却水质量符合工艺要求。
⑤严格控制吐丝温度及冷却速度。
⑥注意应当选择干燥无腐蚀的环境进行存放。
(4).检查判断
用肉眼检查；按相关标准判定。
11毛刺
图11毛刺
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（1）.缺陷特征
线材深加工时，从线材基体上伸出的长短不一的金属细丝称毛刺。
（2）.产生的原因及危害
产生原因：
原料原因：
①线材存在皮下夹杂；
②盘条折叠。
深加工原因：
③深加工模具润滑不良；
④拉丝机拉力不合理。
危害：影响深加工产品的表面质量，给用户使用造成困难。
(3).预防及消除方法
①提高钢质纯净度，避免存在皮下夹杂；
②在线材轧制时严禁出现折叠；
③深加工模具润滑要良好；
④拉丝机拉力要合理。
(4).检查判断：
用肉眼检查；
按相关标准判定。
12夹杂
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图3-1-1夹杂
(1)缺陷特征
暴露在方圆钢表面上的非金属物质称为表面夹杂（一般幼眼可
见的非金属夹杂物质）。一般呈点状、块状或条状分布，其大小、深
浅无规律，颜色有暗红、淡黄、灰白等。
(2)产生原因及危害
产生原因：
（1）钢坯表面或近表面有夹杂，多为铸钢时耐火材料附在钢坯表
面，钢坯入炉时漏检所致；
（2）钢坯粘有非金属物质（如炉渣、耐火材料等），在加热、轧制过
程中，粘附在方圆钢表面上。
危害：影响外观质量，严重时导致产品判废。
(3）预防消除方法
（1）不使用带有夹杂的钢坯；
（2）轧件经过的地方要干净，避免粘附非金属夹杂。
（4）检查判断
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用肉眼检查，必要时可用锤击；
方圆钢表面有夹杂部分进行清理，清理后按缺陷深度进行判定。
13轧疤
图13轧疤
(1)缺陷特征
轧制过程中造成的粘结在方圆钢表面上的金属薄片称为轧疤。其
外形类似结疤，与结疤相区别的主要特征是轧疤缺陷下面常无非金属
夹杂或夹渣。
(2)产生原因及危害
产生原因：
①火焰清理操作不当，在钢坯表面造成深宽比不合，再轧后产生轧
疤；
②轧件在孔型内打滑，造成金属堆积在变形区，再轧后形成轧疤；
③孔型刻痕不良、有砂眼、掉肉或损伤，使轧件表面产生周期性凸
块或凹坑，再轧后形成周期性轧疤；
....
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④轧件被辊道、翻钢机等机械设备卡（刮）伤，再轧后形成轧疤。
有的还伴生月牙形金属破缺现象。
危害：有严重结疤的方圆钢应判废。
(3)预防消除方法
①加强钢坯检查，不使用清理深宽比不符合标准规定的钢坯；
②钢坯加热温度不宜过高，以免轧件在孔型内打滑；
③换辊前认真检查辊道、翻钢机等机械设备，检查孔型表面，
不使用有砂眼或刻痕不良的孔型。
(4)检查判断
用肉眼检查，用深度游标卡尺测量其深度，必要时采用试铲试磨
的方式对深度进行测量；
轧疤深度较浅时，可沿轧制方向进行修磨，修磨深度不得超过该
部位的尺寸偏差；轧疤深度较深时，缺陷部位必须切除或判废。
14过烧
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图14过烧
（1）缺陷特征
钢坯加热温度过高使钢材局部沿晶界断裂，形成表面的横向裂口
称为过烧。多出现在棱角处。
（2）产生原因及危害
产生原因：
当钢坯的加热温度超过AC3临界点，并在此温度下停留时间过
长，导致晶粒之间弱化，轧件轧制变形中局部撕裂，主要有：
①加热操作不当，炉温过高；
②因故停轧时，钢坯在高温下停留时间过长；
③当加热炉内有偏烧时，易产生局部过烧。
危害：导致轧件判废。
（3）预防消除方法
①严格执行钢坯加热操作规程，根据钢的不同成分选择加热温度
....
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和加热时间；
②待轧时应按降温制度控制加热炉温度；
③加强操作，注意烧嘴中空气与煤气的配比，防止偏烧现象；
④注意观察加热炉内钢坯棱角部位是否出现模糊不清和白亮，有
时氧化铁皮发生熔化或冒火花，操作人员应及时调整炉温。
（4）检查判断
用肉眼检查；
有过烧的方圆钢判废。
15热扭
图15热扭
（1）缺陷特征
沿长度方向各部分截面绕其纵轴角度不同的现象称扭转。在台架
上，可见一端的一侧翘起，有时另一端亦翘起，与台面成某一角度。
....
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扭转十分严重时，整根钢材甚至成“麻花形”。
（2）产生原因及危害
产生原因：
①轧机安装、调整不当，轧辊中心线不在同一垂直或水平面上，
轧辊轴向窜动、轧槽错位；
②导卫板安装不正或磨损严重；
③轧件温度不均或压下量不均，造成各部分延伸不一致。
危害：扭转严重的方圆钢判废。
（3）预防消除方法
①加强轧钢机和导卫板的安装调整。不使用磨损严重的导卫板，
以消除加在轧件上的扭转力矩；
②钢材在热态下尽量不要在冷床一端进行翻钢，避免端部扭转；
③轧制中造成方圆钢扭转严重时，在矫直过程中较难消除。因
此用肉眼观察出成品孔的轧件不得有明显的扭转。
（4）检查判断
肉眼在水平台架上检查，量具测量；
以钢材一端在台架上翘起缝隙来衡量扭转程度，并按相应标准
进行判定。
....
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15热刮伤
图15热刮伤
（1）缺陷特征
轧件在热态被设备、工具尖棱刮成的沟痕称热刮伤。其深度不等，
可见沟底，一般有尖锐棱角，常呈直线形，也有的呈曲线形。
（2）产生原因及危害
产生原因：
①导卫板加工不良，导卫板磨损严重或粘有异物，将轧件表面刮
伤；
②导卫板安装调整不当，对轧件压力过大，将轧件表面刮伤；
③热轧区地板、辊道、移钢、翻钢等设备有尖棱，轧件通过时被
刮伤。
危害：严重的热刮伤，造成产品判废，影响质量等级。
（3）预防消除方法
①导卫装置、地板、辊道等设备要保持光滑平整，不得有尖锐棱
....
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角；
②加强对导卫板安装调整，不应偏斜或过紧，避免对轧件压力过
大；
③轧制生产中，当某道次轧件被导卫装置刮伤时，可见飞溅火星
或刮出铁丝，此时操作人员应及时检查处理。
（4）检查判断
用肉眼检查；
热刮伤按相应标准进行判定。在保证尺寸的情况下，可采取修磨
方式进行消除。
16冷伤
图16冷伤
（1）缺陷特征
冷态的方圆钢在输送、吊运、存放过程中产生的各种大小不一，
深浅不同，无规律的伤痕称为冷伤。伤痕处一般较为光亮。
（2）产生原因及危害
....
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产生原因：
①在输送过程中，方圆钢碰撞地板、挡板等机械设备；
②吊运或堆放不当，方圆钢局部碰伤而造成伤痕；
③在输送台架传送过程中，因移钢小车的划爪不齐，同时拉钢根
数太多、速度过快或短钢相夹被碰伤。
危害：严重的冷伤经热加工易形成疤痕缺陷。
（3）预防消除方法
①垫平地板，排除方圆钢输送过程中的各种机械性障碍，在辊道
中运行接近挡板时，应减速，以防碰伤；
②钢材在辊道上停止前进时，辊道应停转，以免磨伤方圆钢；
③冷床拉钢小车的划爪应调整在一条直线上，一次拉钢数量不应
太多，速度不应过快，应“勤拉、慢靠”。台架滑轨接头部分应平齐，
轨面应光洁平滑，避免拉伤方圆钢。
（4）检查判断
用肉眼检查；有局部轻微的冷伤可进行修磨，较深的切除或判废。
....
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17错牙
图3-14-1错牙
（1）缺陷特征
钢材截面上、下两部分沿对称轴互相错开一定位置而呈现的金属
凸缘叫错牙。
（2）产生原因及危害
产生原因：成品孔上下孔型未对正，相互错开一定位置。
危害：影响外观质量，下工序易产生折迭缺陷。
（3）预防消除方法
换辊时注意使上、下孔型对正，并紧固轧机部件，防止轧辊轴向
窜动。
（4）检查判断
....
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用肉眼检查，量具测量；
按产品标准规定进行判定。
18分层（还需分析）
（1）.缺陷特征
盘条纵向分成两层或更多层的缺陷称为分层。
（2）.产生原因及危害
产生原因：化学成分严重偏析，或轧制钢坯切头不尽。
危害：有裂纹的线材极易断裂，造成报废。
（3）.预防及消除办法
①加强钢坯质量检查，杜绝轧制不合格钢坯；
②合理控制剪切参数，将头部剪切干净；
（4）.检查判断
用肉眼检查；
有裂纹缺陷的部位必须切除或判废。
19缩孔
盘条截面的中心部位的疏松或空洞称为缩孔。缩孔处存在非金属
夹杂，同时某些非铁元素富集。当连铸钢坯的钢液冷缩时，在钢锭中
心部位出现空洞。连铸坯有时出现周期性的缩孔。缩孔与内裂（由内
应力产生坯、材中心部位的裂纹）不同，缩孔伴有严重的非金属夹杂，
内裂是由于加工应力或热处理相变应力造成的内部裂纹，两侧及附近
没有夹杂无聚集。
（三）化学成分
....
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钢的化学成分是决定成品金相组织的基础条件。它除了对加工工
艺过程有影响（如连铸操作希望钢中Mn:Si大于3：1）之外，还对
盘条的各项性能有重要影响。C、Mn（Si）左右着钢的强度，韧性等
基本性能。S、P一般被认为是有害元素，其含量越低越好，往往根
据S、P的含量评定钢的等级。P固熔于铁素体，虽能增加强度，但
使之脆化。S则影响热工工艺，其化合物破坏基体的连续性。评价既
定钢种、钢号“化学成分”质量的着眼点，应是各元素含量允许波动
范围和同一熔炼号实物的波动值，还有不可避免的偏析值。化学成分
除与整个生产生产技术水平有关之外，和分析取样方法有关。应当根
据客户的要求，对生产出产品进行化学成分调整。例如：生产制绳用
的盘条的碳含量（熔炼成分）只允许5个点的波动（0.70%—0.75%）；
Mn含量允许波动值均匀为20个点。此外对钢中的残余元素，如对高
强度弹簧盘条及制绳钢丝，规定Ni、Gr含量均不得大于0.08%，对
高质量用的制绳用钢规定的元素含量的最高限量为：Ni0.12%、
Gr0.08%、Sn0.025%、Cu0.1%、Mo0.02%.
当连铸时残余元素往往造成严重的中心偏析，在拉丝时中心偏析
会造成断裂事故。铜、锡含量高，则在钢坯加热的强氧化气氛中沉积
于表面，影响盘条质量。钢中的氮可提高拔丝的加工硬化速率，更影
响时效硬化，对拉丝不利。因此，应当控制氮含量不得高于0.008%。
YB4027-91和ZBH44002、44004、44005—88结合我国具体情况
对盘条的化学成分作了明确的规定。国际市场用户很重视根据合同在
成品上取样，对化学成分进行核验，另外ZBH标准对供求双方发生质
....
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量争议时的取样再验，也有极为详细而又严格的规定。
例如，一家公司对所需盘条在成品上检验化学成分的规定是：
碳成分分析6个试样平均值及个别试样与熔炼成分之差，必
须满足以下表的要求：
成分分析允许碳含量偏差值表
碳含量范围%平均值与熔炼成分之差不大于，%任一试样与熔炼成分之差不大于，%
0.25及以下0.020.03
0.25至0.50.030.05
0.5以上0.040.06
硅、锰成品分析6个试样平均值必须符合熔炼成分要求，硅的
任一试样不得比熔炼成分高出0.04%，锰的6个试样波动范围不得大
于0.08%。
硫及磷成品分析6个试样各自的平均值必须在熔炼成分范围
内，硫及磷任一元素其任一单独试样的波动值不得超出熔炼成分±
0.006%。
（四）高倍低倍检验
需要进行高倍低倍检验的项目有元素偏析、表面脱碳、夹杂、晶
粒度及微观组织等。
偏析在盘条的断面上存在着元素不均匀的现象，称为偏析，常
见的碳、硫、磷偏析最为严重。偏析现象主要是钢液在冷却凝固过程
中，元素在结晶与余液中分配不一致造成的。元素的偏析程度与钢种、
浇注方法、元素成分含量、浇注工艺操作有关。
钢中的碳偏析和锰偏析，对高碳钢丝来说可能是最重要的问题。
不同的炼钢工艺所产生的偏析位置不同。连铸坯全长上断续存在着偏
....
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析，是低熔点的夹杂物沿钢坯长度不断增大和凝固形成的。P402图
连轧坯的偏析随其断面的增大而减少。高碳钢连铸坯的主要问题是
碳、硫和锰的偏析峰在控制冷却过程中与输送机边缘局部缓慢冷却部
位重合而产生的晶界自由渗碳体和偶然粗大的珠光体晶粒，不能成功
地拉拔成钢丝。特别是生产大直径的线材时，拔丝更为困难。通过实
验，发现有效控制偏析的方法是将铸造温度控制低一些。把中间包温
度控制在固相线以上20—25℃，进行低温连铸，对降低偏析程度有
明显的作用。
通过拔丝试验证明，含碳量在0.75%-0.85%时，偏析程度大，
能够造成有纵裂纹的钢丝断裂。断裂与中心晶界两珠光体之间存在的
脆性自由渗碳体薄膜有关。而低碳钢的渗碳体问题并不严重，因为低
碳钢在有较高的渗碳体偏析的情况下也不产生自由渗碳体。
在中碳钢内有适度的碳和硫偏析是不成问题的，但是对于含碳量
为0.70%-0.85%的钢来说，碳和硫的偏析则是造成钢丝断裂的最为主
要的原因，用经过铅淬火的线材拔丝尤其如此。
斯太尔摩冷却技术已经允许在高碳钢线材中存在少量的偏析，但
偏析程度大时运转情况最好的斯太尔摩控制冷却线仍然存在一些困
难。当偏析高峰与控制冷却过程中线圈内产生的热点相重合时，能促
使有巨大损害性后果的晶界渗碳体的形成。对较大直径的线材，为了
减少析出二次渗碳体，增加了冷却速度。通过使用较长的带有调整风
量装置的控制冷却线，改进不同部位的风量（特别是运输机边缘部位）
和变换线材圈与圈接触的位置，使线材达到了更均匀的冷却。这不仅
....
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有消除粗大显微组织和减少网状渗碳体的作用，而且提高了每一圈和
整卷盘条性能的均匀性。坦普尔巴勒轧钢公司用连铸坯生产的连铸坯
含碳量高达0.8%,尺寸在11.0mm以下的线材，可不经过铅浴淬火直
接拔成钢丝。
根据对盘条使用的要求，有严重偏析的钢材应当剔除，例如制绳钢
丝用盘条的碳含量中心偏析可以使中部出现渗碳体块，这种线材拉丝时
产生中心断裂，当用拔后水冷增加断面减缩率时断裂更严重。钢液中残
余元素偏析富集于连铸方坯的中心，同样也会造成这种损害。Si的偏析
也不容忽视，有的文献说Si的偏析可大到0.1%—0.4%，Si含量过高，
也严重降低拉丝性能。我国公布的高速线材轧机生产的热轧盘条标准对
元素偏析未作具体的规定（需找最新资料核实）。国外有的制绳厂规定
进厂C级（最高等级）原料按专门制定的低倍评级图片验收，其碳含量
大于等于0.75%者，碳偏析不得超过1级，硫偏析不得大于3级；碳含
量小于0.75%者，碳偏析不得超过2级，硫偏析不得超过4级。
脱碳用光学显微镜检查没有珠光体的区域，其大小沿圆周的长
超过0.2mm径向深度大于0.02mm者称之为全脱碳。伴随着折叠或裂纹
而产生的脱碳称为局部脱碳。在光学显微镜下，盘条表面显示含碳量减
少，但其程度较轻，称为部分脱碳。与表面缺陷折叠及裂纹伴随的脱碳
区，其总长度的测量方法外国标准中均有明确而详细的规定。高级别盘
条（如美国C级）不允许有全脱碳层存在。部分脱碳层最深不得大于盘
条公称直径的1.0%，脱碳影响盘条及其制品的疲劳极限。
非金属夹杂非金属夹杂指高倍显微镜下检查到的非金属夹杂
....
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物，通常用夹杂物评级图作为对比鉴定其级别，盘条中的非金属夹杂物
来源于连铸坯浇注时外界进入脱氧脱硫反应生成的物质。它的存在破坏
了金属的连续性，金属断裂之前，往往先在夹杂物内或夹杂物与基体金
属结合面产生断裂源。硫化物（硫化锰）、硅酸盐在加工时随基体变形，
其危害性一般认为小于不能变形的氧化物，尤其是氧化铝，带棱角的氧
化铝给拉丝提供应力集中的场所，造成钢丝断裂。所以就单独存在而言，
在单独现场中，对氧化物的要求更严。随着拉丝技术的发展，断面减缩
率的增加，拉丝速度的提高，对钢的洁净度要求日趋严格。我国标准未
对非金属夹杂物做具体的规定，只是在特殊要求中提出“经供需双方协
议可进行检验”。国外有的盘条用户如英国某公司，对（高级）制绳钢
丝及弹簧钢丝用的盘条，要求A型+C型夹杂物的平均级别不得超过1.7
级，A型或C型单独视场不得超过4级，B型或D型单独视场不得超过2
级，，即使A级盘条（低级别）,A型+C型夹杂物的平均级别也不得超
过2级。
金属表面晶界有脱溶的金属氧化物，并且伴随着残余元素的聚集，
使表面晶界脆弱，导致线材在拔丝过程中表面破裂。这种脆性表面结构
在钢坯加热过程中会发展，而且因为惰性元素的抗氧化性比铁大，所以
就集在钢坯表面上，（曲线P405）曲线说明高温和钢中残余铜含量对铜
的富集速度的影响。有两个因素决定钢坯再加热时其表面是否保留有富
集效应，其一是元素的集中速度，例如，铜应铁的氧化而在表面表面上
集中的速度，此速度取决于氧化温度，空气中氧的势能和钢中的铜含量；
其二是表面上铜浓度往回扩散到基底的速度，这与温度有关。当氧化速
....
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度超过往回扩散到基底的速度时，在钢和氧化物的界面上就产生富集。
当铜含量超过钢的奥氏体中溶解度时，金属间化合物的含铜量取决
于其他残余元素存在的数量。例如：如果没有其他残余物存在的话，铜
粒子在表面形成以前，钢中可溶解9%的铜。但是如果有少量锡存在，那
么铜的溶解度可降到4%。S在降低Cu的脱溶方面也很有效。晶界富铜
脱溶物的影响是使晶界变弱，其后果是使表面破裂，在拉拔过程中就发
生断线的事故。
镍倾向于提高铜在铁中的溶解度。如果镍集中在氧化铁皮中，镍起
有害的影响，由于金属基底和氧化物的缠结，温度在1100℃以上会提高
氧化铁的附着能力。这种缠结作用像骨头一样，因镍的存在骨质强度提
高。
线材在酸洗过程中铜也可能发生部分地沉积，必须控制酸洗液中铁
和铜的难度。
对高碳钢来说，既要限制铜和镍富集，又要防止脱碳，一般在方坯
的角上脱碳严重，脱碳与采用什么形式的加热炉有关，步进式加热炉有
利于防止脱碳。
晶粒度我国ZBH44002—88及ZBH44004—88对优质碳素钢及制
绳钢丝用盘条的实际晶粒度有明确的规定：60—85号钢及40Mn—85Mn
钢盘条其实际晶粒度为6—8级。国际市场的合同交货技术条件（若需
要）规定的晶粒度较严格，只有一个“级”的波动。避免出现尺寸大小
不均匀的混合晶粒，以利于深加工。晶粒均匀对拉丝及冷墩甚为有利。
控制轧制的发展，将用控制线材金相组织的办法控制线材性能的工作提
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到了一个更高的阶段。控制轧制在900℃以下，在奥氏体未再结晶区及
铁素体和奥氏体双相区进行大变形量的延伸使晶粒达到极大的细化。常
规轧制后奥氏体晶粒约20~40μm，而控制轧制后的奥氏体晶粒可细化
到几μm。
钢的屈服点及断裂强度与晶粒的大小密切相关，强度的增长与晶粒
的平方根成反比。晶粒越小钢的脆性转变温度越低。因此想要得到高韧
性的钢就必须把它的的晶粒细化，10号钢的晶粒直径与屈服点的关系由
下表可以看出：
10号钢的铁素体晶粒直径与屈服点的关系
晶粒直径d，μm400501052
屈服点，MPa0500
变形奥氏体的晶粒大小决定着转变后的马氏体组织和铁素体、珠光
体组织的粗细。形变奥氏体的位错密度越高，转变后的铁素体亚晶粒数
量越多，钢的韧性就越好。生产中只有严格控制钢的加热、轧制和终轧
温度及950℃~Ar
3
温度区的变形量，才能有效地控制奥氏体及铁素体的
晶粒大小，才能使钢的性能稳定。
常规轧制下产生的粗大的γ晶粒在控制冷却中产生粗大的先共析铁素
体，形成魏氏体组织，只加大冷却速度不细化晶粒很难阻止形成魏氏体
组织的倾向。而魏氏体组织将使钢的强度和韧性下降。
微观组织（成分）钢材的微观组织决定了钢材的性能（特别是力
学性能及工艺性能）。ZBH44002—88及ZBH44004—88对优质碳素钢及制
绳钢丝用盘条的显微组织作了“不得有淬火组织（马氏体和屈氏体、马
氏体区域）”的规定。高速线材轧机的特点或者说突出的优势之一，是
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能够在金属终轧后，立即在线做冷却处理；可以极大程度地按预先设计
的目标来调整控冷制度，使成品盘条得到预期的金相组织，如果在低碳
钢中含有马氏体组织或在锰钢中含有较多的奥氏体组织，对进一步拉丝
十分不利。对含碳量较高的钢来说，尽量少的铁素体，尽可能薄的珠光
体片层间距，这种组织对“直接拉拔率”,即盘条不经热处理一次可以
拉缩的最大面缩率，十分有利。国外有的工厂对盘条组织中的可分辨的
珠光体作了限制，以求得到以索氏体为主的有利于深加工的组织。
（五）力学性能
力学性能包括抗拉强度、屈服点、断面收缩率、及伸长率。供建筑
直接使用的热轧盘条（用来作混凝土加强钢筋）对最低屈服点有最低要
求，YB4027—91要求，用作深加工原料的热轧盘条，其力学性能必须明
确规定，以满足用户深加工的需要，如作冷轧冷拔带肋钢筋用的低碳钢
盘条，拔制非调质高强度紧固件用钢丝的低碳微合金钢盘条等等，这些
盘条经过规定的拉拔或冷轧产生加工硬化，从而使成品的力学性能在原
料的基础上得到调整，达到所需要的力学性能指标。又如，对直接拉丝
用的盘条来说，十分重要的是它应有较高的断面收缩率。再如，对有些
高碳钢要求一定碳锰含量达到相应的抗拉强度，即盘条的抗拉强度与按
公式计算所得的碳当量相对应，以核查化学成分与操作程序控制是否对
应。还有一点是为保证力学性能的均匀性，有的工厂规定一圈盘条上等
距离6点取样检验的抗拉强度差不超过±20MPa，同条不超过±30MPa.
有的工厂严格规定进厂原料含碳量，无论低、中、高任何级别的同批最
高与最低抗拉强度之差不得超过90MPa.
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（六）包装及标志
YB4027—91和ZBH44002、44004、44005—88规定“盘条应成盘交
货、每盘捆扎不少于3处，每盘应由一根组成，允许每批有5%的盘数由
两根组成，允许每批有5%的盘数有两根组成，每根盘重不少于100kg…”
国外有的厂家要求严格，规定：每盘必须捆扎四道，捆扎牢固，盘卷平
整，不松散，无歪扭线圈，不得挤压过紧，影响化学除鳞。此外，每盘
必须栓扎金属标牌，印明制造厂家、规格尺寸、钢的浇注号，熔炼碳成
分、轧制日期、钢种（钢的质量等级）及盘条的质量等级。
某公司的进厂盘条等级表
除另有注明外均为最大数值盘条等级
A级B级C级
表面缺陷，盘条直径
的%
裂纹3.02.01.0
折叠2.01.01.0
麻点1.01.01.0
脱碳，盘条直径的%全脱碳
部分脱碳（最大）3.52.01.0
部分脱碳（平均）2.01.51.0
偏析，级C≥0.75的钢C211
S533
C＜0.75的钢C322
S544
夹杂物，级硫化物A型+硅酸盐C型
（平均）
2.02.01.7
硫化物A型、硅酸盐C型单独4.04.04.0
铝酸盐B型、氧化物D型单独2.02.02.0
可分辨珠光体，%202020
直径允许偏差，mm±0.3±0.3±0.3
不圆度，mm0.40.40.4
氧化铁皮，%0.90.90.9
缩孔无无无
抗拉强度范围，MPa±45±45±45
盘重，t1.01.01.0
盘卷直径（外径/内径），mm1400/9001400/9001400/900
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注：（1）进厂原料的钢种为软钢，碳素结构钢及低合金钢
（2）进厂原料直径最大到20mm，盘卷交货
（3）我公司的资料需要根据市场需求和国家标准制定。
不同钢种的化学成分要求
钢种碳素结构钢优质碳素结构钢高强度钢丝
用钢
钢绳、弹簧
轮胎钢丝等用
钢
浇注方式模铸/连铸模铸/连铸模铸/连铸模铸/连铸
脱氧SiSiAlSi/Al
化学成分
（除另有注
明外均为最
高值）
C5点5点0.83~0.875点
Mn0.5~0.70.5~0.70.7~0.90.5~0.7
Si0.15~0.350.15~0.300.15~0.350.15~0.35
S0.0350.0250.0350.03
P0.0350.0250.0350.03
Ni0.120.080.120.12
Cr0.120.080.025~0.0350.08
Sn0.0250.0250.0250.025
Cu0.120.100.120.10
AlNs0.005NsNs
N0.0080.010NsNs
Mo0.020.020.020.02
注：（1）Ns表示不作规定但实际执行中实际为0.02%~0.05%
（2）钢种的碳含量未作说明，在执行中多为0.4%~0.9%。
三、质量的检查、检验
YB4027—91和ZBH44002、44004、44005—88规定无扭控冷热轧盘
条的质量检验规则是：“盘条的质量检查与验收由供方技术监督部门进
行”。对于不同的检验项目的取样数、取样方法及部位，以及其试验方
法，也有明确的规定，此外还规定了“复验与判定规则按GB2101规定
执行。以下重点讲述国际上的一些规定。
（一）常规检验
用高速线材轧机生产的企业，为了及时发现废品及废品产生的原
因，避免更大的损失，有的把盘条质量的常规检验放在车间内，甚至就
在成品落卷和打捆旁设立快速检验室内进行。成批生产的盘条，每盘的
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头部至少舍弃两圈，尾部至少舍弃4圈，之后栓上印有供货单位、浇注
号、规格、熔炼碳含量、日期及顺序号的金属标牌，然后进行检查。检
查的内容有六项：
1、外形尺寸。每盘头尾各取300mm长的试样一根，并贴上标签，
印明顺序号，分清头尾，然后用低倍放大镜检查缺陷，如耳子、折叠、
夹杂、划痕、机械伤痕、麻点等。
2、压扁试验。做压扁试验的试样数应占盘条数的25%以上，高级钢
种盘条需要每盘取样。若发现表面裂缝，则在该盘条的另一端取样再验。
当不能确切判定缺陷时，应取断面试样做高倍检查待定。
3、含碳量比较。为了避免含碳量不合的盘条混入成品内，每盘盘
条的两端各取一个试样，利用快速含碳量比较仪作含碳量的比较，（快
速比较仪可测出试样与标准碳含量的差别在±0.05%以内的差数，但不
能测出含碳量的绝对值）然后决定是否入批。如有争议，则进行快速分
析以确定其含碳量。
4、快速碳分析。根据最终产品的要求而定，每批盘条取几个试样
做碳含量检查，但至少每批盘条应在最初3盘及最末3盘的每盘的任选
一端取样做快速分析。若分析结果超出了规定值，则按上面的方法扩大
取样做“争议分析”。
5、力学性能分析。高碳钢盘条每批至少要从20%以上的盘卷中取样
做抗拉试验，同时记录其断面收缩率，多数直接拉丝用的高碳钢盘条需
要具有与其碳锰含量相对应的最低抗拉强度值。若试验结果其偏差超出
了预定的范围，应当立即研究其原因。英国常用的高炉铁水氧化炼钢—
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连铸方坯生产的高碳钢盘条，其抗拉强度采用下列预测公式计算：
抗拉强度，MPa=1098×（%C）—75×（盘条直径）+300
多数碳钢则常要求限制最高的抗拉强度。当然，无论高碳钢或低碳
钢均希望有大的断面收缩率，对某些结构用的钢筋来说，在做抗拉试验
时，还需记录其应力—应变曲线。
6、高倍检验。应从盘条的端头所取样品的多少来做高倍检验，也
是视最终产品的要求而定。有些钢种，如用作制钉、刺线，一段钢筋、
辐条、低级别的钢绳、家具用的弹簧等钢丝的原料，一般不超过20%；
较高级别钢种的盘条，如制造高强度弹簧和高强度钢绳用的原料一般应
在50%以内；而对于冷墩冷锻用的原料，其盘条必须100%取样做高倍检
验。
根据产品技术要求，高倍检验的项目包括：表面脱碳的深度及程度；
表面轧制缺陷的长度及深度；缩孔；碳及硫的偏析；铁素体的分布状态；
珠光体的分布状态；其他显微组织缺陷等；晶粒度；表面粗糙度；夹杂
物含量。
（二）争议处理检验规则
介绍国外较严格的争议处理检验与我国复验仲裁所遵循的GB2101
之间的不同之处。
1、尺寸检验。每批至少有20%的盘条取样检查其直径及不圆度，
如有不合格规定者，由需方决定单盘剔除或整批报废。有的厂家规定，
盘条的“当量圆”直径允许偏差不得超过±0.15mm，“当量圆”直径
的计算规定是：在该批任选的12盘盘条中，每盘任选6个位置测量其
最大及最小直径，用这72对数据的平均值作为该盘条的当量圆直径。
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2、表面缺陷。每批至少取6个试样来判定折叠、裂纹和麻点，将
试样横截面抛光，腐蚀（如用2%的苦味水酸酒精溶液）后放大500倍进
行检验。根据定仪折叠缺陷的长度应包括和折叠联系在一起的横截面上
的脱碳区，裂纹缺陷的长度应包括在裂纹尖端已焊合区域内的颗粒状氧
化物所在处。若有任何一根盘条的试样不符合相应钢号的要求，则必须
剔除，该盘条被剔除后，需要在另外盘条上取6个试样检查这项缺陷，
如发现任何一个试样仍有缺陷存在，则按需方意图决定是否整批报废。
3表面氧化铁皮。每批自不同盘卷上取6个长150mm的试样以测定
氧化铁皮重量。每个试样单独称重，并单独用含阻化剂的50%HCl溶液
侵蚀，清洗烘干后，再作称重，氧化铁皮量以百分数表示。6个试样的
平均值应符合技术条件的规定，不符合者判废。
4、化学成分。从已入库的任一批盘条中，任取6根盘条，每根各
取一个校核分析试样，从这6个试样分析得到的数据，必须落在允许波
动值范围内，若有任一分析结果超出允许值，则以同样取样方法另取一
套试样（6个）来分析该元素，分析结果不得超出允许的波动范围。若
争议仍不能解决，在供方同意的情况下，可再取一套试样委托双方均接
受的仲裁人分析，若该批仍然判废，则分析费用供方负担。
分析方法从技术上讲可以用化学成分分析方法，但其准确度必须满
足下表的要求：
对各元素成品分析的要求如下：
碳成品分析结果的平均值必须符合合同中熔炼成分的规定的碳
的波动范围，同时按上述的取样方法分析其结果，单一试样的最大波动
....
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值及总波动幅度不得超过上表的规定。
硅成品分析结果的平均值必须符合合同的规定，个别试样分析结
果不得比规定最高值高出0.04wt%.
锰成品分析结果的平均值必须符合合同的规定，其最大波动范围
不得超过0.08wt%.
硫及磷两个元素的成分分析结果的平均值不得超过规定值的最
高限，单个元素的分析结果的变动量不得超过0.006wt%.
5、偏析每批中至少20%的盘数（不少于6盘）取样检查碳、硫
及磷的偏析程度，任何单独一盘的试样超过了这一级盘条所允许的碳或
硫的偏析级别，应将这一盘剔除，同时另取20%的试样（至少6个）再
作检验，若再发现有任何一个结果不能满足规定的要求，则本批报废。
碳偏析的判定方法是，将试样横截面抛光，以2%苦味酸酒精溶液腐
蚀20～30ms，或直至幼眼可见其浸痕斑迹，试样中心部分出现的深色蚀
痕即碳偏析现象。该盘条是否合格即根据试样与评级图比较定级，以及
该盘条属于低、中、高那一级别而定。（未编写完）
化学成分准确度表
元素含量范围wt%准确度（95%可信度）
C0～0.850.01
S0～0.1000.002
P0.003～0.0600.004
Si0.03～1.600.003
Mn0.02～1.690.02
Cu0.01～0.730.014
Ni0.01～4.580.01
Cr0.02～3.000.014
Mo0.005～1.030.004
Sn0.001～0.130.003
....
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