1.Mistä kylmävalssattujen kelojen huokoisuusvika on peräisin?
Kylmävalssattujen kelojen huokoisuusvirheet periytyvät lähes kokonaan ylävirtaan jatkuvatoimisesti valetusta laattasta, ja ne ovat peräisin tyhjistä tiloista, jotka muodostuvat jähmettyneessä teräksessä olevien kaasujen sisällä teräksen valmistuksen ja jatkuvan valun aikana. Ne voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan:
Ihonalaiset kuplat: Pienet huokoset piilossa laatan pinnan alla. Tämä on kylmävalssattujen arkkien pintavirheiden ensisijainen lähde-.
Neulanreiät/huokoset: Jopa pienemmät huokoset tai laatan sisällä sijaitsevat huokoset.
Alkuperänsä perusteella nämä huokoset voidaan luokitella edelleen argonkupliksi ja reaktiohuokosiksi (kuten CO-kuplat) jne.
2.Kuinka argonkuplat muodostuvat jatkuvan valun aikana ja johtavat lopulta puutteisiin kylmävalssauksessa?
Kuplan muodostuminen: Jatkuvan valun aikana argonkaasua puhalletaan tyypillisesti sisään tulppien tai yläsuuttimen läpi estämään upotetun tulosuuttimen tukkeutuminen. Sulan teräksen turbulenttisen virtauksen alla tämä argonkaasu hajoaa pieniksi kupliksi.
Kuplat: Useimmat argonkuplat nousevat pintaan ja ne imeytyvät suojaavaan kuonaan. Kuitenkin, jos argonin virtausnopeus on epävakaa tai virtauskenttää ei säädetä kunnolla, jotkut argonkuplat tunkeutuvat syvälle kiteyttimeen sulan teräsvirran mukana ja jäävät kiinni jähmettyvän aihion kuoreen muodostaen ihonalaisia huokosia.
Rolling Evolution: Nämä ihonalaiset huokoset venytetään ja litistyvät kuuma- ja kylmävalssauksen aikana. Jos huokosten seinämät eivät hitsaudu kunnolla valssauksen aikana, ne halkeilevat tai laajenevat myöhemmän käsittelyn aikana ja muodostavat lopulta kuoriutuvia, hilseileviä tai piste{1}}virheitä kylmävalssatun levyn pintaan.
3. Mitkä muut metallurgiset tekijät voivat aiheuttaa huokoisuutta argonkuplien lisäksi?
Huono hapettumisenesto: Kun sulan teräksen happipitoisuus on liian korkea tai kun hapettumisenestoaineita (kuten alumiinia tai piitä) lisätään riittämättömästi, jähmettymisen aikana tapahtuu hiili{0}}happireaktio, jolloin syntyy hiilimonoksidikaasua (CO). Jos sulalla teräksellä on korkea viskositeetti tai se jähmettyy liian nopeasti, CO-kaasu ei voi nousta ja poistua, vaan jää loukkuun aihion sisään ja muodostaa huokosia.
Kaasun ylikyllästyminen: Jos liuenneen vedyn, typen tai muiden kaasujen pitoisuus sulassa teräksessä on liian korkea, ne saostuvat jähmettymisen aikana liukoisuuden äkillisen laskun vuoksi, mahdollisesti kerääntyen ja muodostaen huokosia.
Suuttimien tai suojaavan kuonan huono kuivuminen: Jos jatkuvassa valussa käytettävä suojakuona tai suutinmateriaali sisältää kosteutta, se muodostaa vesihöyryä joutuessaan kosketuksiin sulan teräksen kanssa korkeissa lämpötiloissa, jolloin muodostuu välittömästi kuplia, jotka jäävät sitten teräksen sisään.
Tutkimukset osoittavat, että oksidihiukkasia seuraa joskus näitä kuplia, ja ne voidaan jopa poistaa myöhemmän peittauksen aikana, jolloin jäljelle jää vain yksinkertaisia huokosia.
4.Kuinka huokoisuusvirheet kehittyvät valssausprosessin aikana? Millaisen muodon ne lopulta ottavat kylmävalssatun-kelan?
Alkutila: Jatkuvasti valetuissa laatoissa huokoset ovat pallomaisia tai ellipsoidisia, ja niiden koko vaihtelee mikroskooppisista paljaalla silmällä näkyviin, jakautuneena pinnan alle tai sisäisesti.
Kuumavalssausvaihe: Korkeassa lämpötilassa ja valtavassa valssauspaineessa huokoset litistyvät ja pidentyvät ja ulottuvat rullaussuuntaa pitkin. Jos huokospinnat voivat muodostaa hyvän kosketuksen ja hitsata yhteen korkeassa lämpötilassa, vika voi kadota; jos hitsaus on huono, muodostuu mikro-delaminaatiota tai epäjatkuvuutta.
Kylmävalssaus- ja hehkutusvaihe:
Hitsauksen muodostuminen: Hitsaamattomat pinnanpinnan huokoset paljastuvat pinnalla tai sen läheisyydessä kylmävalssauksen ohentamisen aikana, jolloin muodostuu kieleke{0}}kuin pullistumia (eli voimakasta hilsettä).
Tyhjiön muodostuminen: Vakavat huokoset tai kuplat eivät voi peittyä kokonaan metallilla, kun ne on rullattu erittäin ohuiksi mitoiksi.
Rakkulan muodostuminen: Nauhan sisään jäänyt kaasu laajenee hehkutuskuumennuksen aikana aiheuttaen paikallista pullistumaa pinnalle.
Lopullinen muoto: Kylmävalssatuissa-tuotteissa huokoisuusvirheet ilmenevät yleensä piste-tai kaistale-kuoriutumana, yksittäisinä tai useampana pieninä reikinä ja ajoittaisena kuoriutumisena.
5. Kuinka voimme tunnistaa huokosten aiheuttamat viat sekä makroskooppisella että mikroskooppisella tasolla?
Makroskooppiset tunnistusominaisuudet:
Levityspaikka: Argonkuplien aiheuttamat viat jakautuvat usein nauhan reunoihin (20-50 mm reunasta), koska reunoihin jää helposti kiinni kuplia. Sisäisten reaktiohuokosten aiheuttamat viat voivat ilmaantua mihin tahansa kohtaan nauhan leveydellä.
Vian morfologia:
Kuoppa-kuin kuorinta: Näkyy pieninä, kohotettuina pisteinä, joiden ympärillä ei ole näkyviä sulkeumia; yleinen korkeahiili-teräksessä tai syväveto{2}}teräksessä.
Yksittäinen pieni reikä: ohuelle levylle ilmestyy eristetty pieni reikä; reiän ympärillä oleva alue on sileä, eikä siinä ole merkkejä halkeamien leviämisestä.
Mikroskooppinen vahvistus:
Metallografinen analyysi: Poikkileikkaus{0}}leikataan vian sijainnista, maadoitettuna ja tarkkaillaan. Kuplien aiheuttama kuoriutuminen paljastaa usein tyhjiä tiloja tai delaminoitumista, jotka ulottuvat vierintäsuunnassa alla, ilman ilmeisiä ei--metallisia sulkeumia ympäröivässä matriisissa.
Pyyhkäisyelektronimikroskoopin (SEM) ja energiadispersiivisen spektroskopian (EDS) analyysi:
Avaamalla kuoriutuva iho tai tarkkailemalla huokosten sisäseinämää argonin (Ar) havaitseminen osoittaa suoraan, että vika on peräisin argonkuplista (vaikka argon on saattanut jo haihtua, mikä vaikeuttaa havaitsemista).
Yleisemmin havaitaan pieniä määriä oksidihiukkasia (kuten FeO, MnO, SiO2, jne.), mikä osoittaa, että huokosten sisäseinämä hapettui korkeissa lämpötiloissa.
Jos havaitaan suuri määrä suojaavia kuonakomponentteja, kuten Ca, Na ja K, se viittaa siihen, että vika johtuu todennäköisemmin kuonan juuttumisesta kuin yksinkertaisista kuplista.
Keskeinen kriteeri: Jos vikakohdassa ei löydy suurta määrää makroskooppisia sulkeumia, mutta morfologia noudattaa "kerrostumisen, kuplimisen ja yksittäisten huokosten" ominaisuuksia ja sijainti on reunalla tai prosessissa on argonin vangitsemista, se voidaan yleensä määrittää huokoisuusvirheeksi.