冷軋鋼板在日常生產(chǎn)生活中用途廣泛,孔洞缺陷是冷軋薄板中危害最嚴(yán)重的缺陷之一,由于缺陷部位必須切除后才能夠使用,大大降低了冷軋鋼板的成材率,而且使冷軋廠下游用戶生產(chǎn)效率大為降低,需要分析并加以控制。實(shí)際生產(chǎn)中,孔洞缺陷以?shī)A雜引起為主。
夾雜引起的孔洞特征為撕裂狀和韌窩狀斷口,或呈月牙形,在鋼板的正、反面尺寸差異不大。夾雜類缺陷以下三類:
1、含Ti 元素夾雜
鋼水中的Ti 元素,極易與鋼水中的N、C形成氮化
鈦、碳化鈦,該夾雜物呈規(guī)則的幾何形狀,熔點(diǎn)高,塑性很差,與硅鋁酸鹽夾雜物結(jié)合形成復(fù)合氧化物。由于Ti 化物夾雜塑性差,硬度高,在冷軋過(guò)程中,因軋制減薄,在部分區(qū)域與金屬基體的交界面開裂,最終形成孔洞缺陷。
2、復(fù)合夾雜
硅酸鹽、硅鋁酸鹽夾雜物屬于半塑性?shī)A雜物,其塑性較好,但是其容易包裹脆性?shī)A雜物,鋁酸鈣夾雜不易變形,這些復(fù)合性?shī)A雜在與鋼基體交界面處產(chǎn)生裂紋,由于裂紋垂直于鋼板的軋制方向,隨著鋼板的軋制,不能同步變形,最終在裂紋處產(chǎn)生孔洞缺陷。
3、Al2O3夾雜
由于Al 的脫氧能力最強(qiáng),其脫氧產(chǎn)物熔點(diǎn)高,易形成細(xì)的固體顆粒,易于上浮,故常用來(lái)做脫氧劑。另外產(chǎn)水口結(jié)瘤物卷入鋼水,以及敞澆時(shí)鋼水的Al 元素與空氣中的氧、爐渣、耐火材料中的氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成Al2O3。
在熱加工的應(yīng)力作用下,大塊的Al2O3脆性?shī)A雜物變形破碎成具有尖銳棱角的夾雜物,并呈鏈狀分布在基體中,很容易將基體劃傷,并在夾雜物周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中場(chǎng),直至在交界面處形成裂紋或者空隙,隨著軋制的進(jìn)行,最終產(chǎn)生孔洞缺陷。
避免夾雜引起孔洞缺陷所采取的措施有幾個(gè)方面:
首先是保證鋼水在包內(nèi)的流動(dòng)性,避免大包敞澆或減少敞澆時(shí)間;其次,控制包內(nèi)鋼水的過(guò)熱度,保證鋼液中的夾雜物聚集長(zhǎng)大、上浮; 再次,在生產(chǎn)過(guò)程中減少拉速的變化,防止中間包水口堵塞,避免結(jié)晶器液位波動(dòng)引起卷渣和其它夾雜;最后,在澆注過(guò)程中避免出現(xiàn)捅水口、換渣、沖棒等異常操作行為,降低冷軋板孔洞缺陷率。
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