1.Milline on mehhanism, mille abil lisandid põhjustavad külmvaltsitud{1}}poolide lõhenemist?
Põhimehhanism, mille abil inklusioonid lõhenemist põhjustavad, on maatriksi järjepidevuse katkemine, muutudes stressi kontsentratsiooni allikaks.
Pingekontsentratsioon: mitte-metalliliste lisandite (nagu oksiidid, sulfiidid, silikaadid jne) plastilisus on üldiselt palju madalam kui terasmaatriksil. Külmvaltsimise või sellele järgneva tembeldamise ajal tekivad inklusiooni ja maatriksi vahelisel liidesel äärmiselt suured pingekontsentratsioonid.
Mikropragude tekkimine: kui pinge ületab liidese sidumise tugevust, puruneb või koorub inklusioon maatriksist maha, moodustades mikropraod.
Pragude levik: Pideva välisjõu mõjul need mikropraod levivad ja ühenduvad. Eriti siis, kui inklusioonid jaotuvad ahel{1}}taolise või vöödilise mustriga, levivad praod kiiresti piki inklusioonide agregatsioonipiirkonda, põhjustades lõpuks makroskoopilisi pragusid.
2.Millised on mõned tegelikud näited, mis näitavad, et kandmised võivad põhjustada külmvaltsitud-poolide purunemist või purunemist?
Külmvaltsimisribade purunemine: Xinjiang Baosteeli statistika tema külmvaltsimisvabrikutes toimunud riba purunemise kohta näitab, et tooraineprobleemid (peamiselt lisandid) moodustasid 88,6% kõigist purunemistest. Elektronmikroskoopia analüüs näitas, et murdepinnal olevate inklusioonide koostis oli sarnane kristallisaatoris oleva hallituse voo koostisega, kinnitades, et purunemise põhjustas räbu kinnijäämine pideva valamise käigus.
Servakahjustused: terasetehase SPHC külmvaltsitud-alusmaterjalil ilmnesid servakahjustused. Uuringud näitasid, et põhjuseks oli B-tüüpi (Al₂O₃) lisandite kõrge sisaldus terases, mis põhjustas enne valtsimist plaadi servas mikro-pragusid. Need praod rebenesid ja laienesid pärast töötlemata valtsimist.
Delaminatsioonipragude tembeldamine: autotehas teatas pärast stantsimist külmvaltsitud{0}}tsingitud lehtede delaminatsioonipragudest. Peamised põhjused olid räbu kinnijäämine ja nahaalused lisandid. Need defektid muutusid stantsimispinge all pragude tekkepunktideks.
Painutamine ja kerimine rabe murd: külm{0}}valtsitud leht purunes painutamise ja kerimise ajal rabedalt, murdepind oli puhas ja plastne deformatsioon puudub. Analüüs näitab, et põhjuseks on suure hulga Mg-Si inklusioonide olemasolu ja ribaline segregatsioon sees, mis häirib tera järjepidevust ja muutub murdumise alguspunktiks.
3.Millised lisandid mõjutavad kõige rohkem pragunemise ohtu?
Haprad kandmised (nt Al₂O₃, TiN): need kandmised on kõvad ja neil on halb plastilisus, mistõttu on neid valtsimise ajal raske deformeerida. Need purunevad kergesti ja moodustavad ahela-sarnaseid jaotusi, kahjustades tõsiselt maatriksit. Uuringud on kinnitanud, et kõrge Al2O3 sisaldus on plaatide servapragude otsene põhjus.
Suured komposiitlisandid (nt räbu kinnijäämine): need on kaitsvad räbud, mis jäävad pideva valamise käigus kinni. Need on keeruka koostisega (sisaldavad Ca, Na, K jne), on tavaliselt suured ja ebakorrapärase kujuga ning neil on maatriksiga äärmiselt halb side, mis kujutab endast olulist ohtu.
Deformeeruvad lisandid (nt MnS): kuigi MnS deformeerub ja laieneb kuumtöötlemise ajal, vähendab see liiga suure või võrgu moodustamise korral oluliselt terase põiki plastilisust, mis põhjustab valtsimisel servade pragunemist.
Mullide ja lisandite kombineeritud defektid: Kui terastooriku pinnal olevad mullid valtsimise ajal rebenevad, moodustavad need üheaegselt lisanditega kinnitumisel koorumisdefekti, mis on järgneva töötlemise käigus äärmiselt altid delaminatsioonile ja pragunemisele.
4.Milline seos on pragunemisohu ning lisandite suuruse ja leviku vahel?
Suuruse mõju: üldiselt, mida suurem on lisamise suurus, seda suurem on pragunemise oht. Suured kandmised on makroskoopilised defektid, mis kahjustavad otseselt maatriksit. Uuringud on näidanud, et isegi mikroni -suurused (1–10 μm) sfäärilised lisandid, kui need paiknevad pingekontsentratsiooniga aladel (näiteks maapinnal), võivad muutuda väsimuspragude tekkeks.
Levikumorfoloogia: Inklusioonide levikumorfoloogia on olulisem kui nende absoluutarv. Üksik isoleeritud väike lisand on suhteliselt vähem kahjulik. Kui aga kandmised jaotuvad ahelate, ribade või kobaratena, moodustavad need nõrga pinna, mida mööda praod kergesti levivad, põhjustades delaminatsiooni või rabedat murdumist.
5.Kuidas avastada ja ära hoida kandmistest põhjustatud pragusid?
Tuvastamismeetodid:
Veebipõhine mittepurustav testimine: automaatse pinnadefektide tuvastamise süsteemi (nt Parsytec) abil saab riba pinnal esinevaid lisandeid, kriimustusi ja muid defekte tuvastada reaalajas-pidevatel lõõmutamis- ja peitsimisliinidel, andes õigeaegsed hoiatused.
Võrguühenduseta mikroskoopiline analüüs: kahtlustatavate inklusioonide korral kasutatakse mikroskoopilise morfoloogia jälgimiseks ja koostise analüüsiks skaneerivat elektronmikroskoopiat ja energiadispersiooni spektroskoopiat. See on kõige usaldusväärsem meetod lisandite olemuse ja allika määramiseks.
Ennetavad meetmed (kogu terasetootmis-valtsimisprotsessi jooksul):
Terase tootmine ja pidev valamise juhtimine:
Parandage vedeliku taseme reguleerimise täpsust kristallisaatoris, et vältida liigseid vedelikutaseme kõikumisi, mis võivad kaasa tuua kaitsva räbu kinnijäämise.
Optimeerige sukeldatava sisenddüüsi parameetrid, et parandada kristallisaatori vooluvälja ja vähendada räbu kinnijäämist.
Tugevdage vahukulbiga rafineerimist, et soodustada hõljumist ja lisandite eemaldamist.
Arve kvaliteedikontroll:
Viige läbi pidevvalatud toorikute pinna- ja sisemised kvaliteedikontrollid. Defektidega kangid on viimistletud või visatud ära.