1. Kde vzniká porucha pórovitosti vo zvitkoch valcovaných za studena-?
Poruchy pórovitosti vo zvitkoch valcovaných za studena-sú takmer úplne zdedené z kontinuálne odlievanej bramy proti prúdu, pochádzajúce z dutín vytvorených plynmi v stuhnutej oceli počas výroby ocele a kontinuálneho liatia. V zásade ich možno rozdeliť do dvoch kategórií:
Podkožné bubliny: Drobné póry skryté pod povrchom dosky. Toto je primárny zdroj povrchových chýb v plechoch valcovaných za studena-.
Dierky/póry: Ešte menšie póry alebo póry umiestnené v doske.
Na základe ich pôvodu môžu byť tieto póry ďalej rozdelené na argónové bubliny a reakčné póry (ako sú bubliny CO) atď.
2.Ako vznikajú argónové bubliny počas kontinuálneho liatia a v konečnom dôsledku vedú k chybám pri valcovaní za studena?
Vytváranie bublín: Počas kontinuálneho odlievania je plyn argón typicky vháňaný cez zátky alebo hornú trysku, aby sa zabránilo upchávaniu ponorenej vstupnej trysky. Pod turbulentným prúdením roztavenej ocele sa tento argónový plyn rozbije na drobné bublinky.
Strhávanie bublín: Väčšina bublín argónu stúpa na povrch a je absorbovaná ochrannou troskou. Ak je však rýchlosť toku argónu nestabilná alebo pole toku nie je správne riadené, niektoré bubliny argónu preniknú hlboko do kryštalizátora s prúdom roztavenej ocele a zachytia sa tuhnúcou škrupinou predvalku, čím sa vytvoria podkožné póry.
Rolling Evolution: Tieto podkožné póry sú natiahnuté a sploštené počas valcovania za tepla a za studena. Ak sa steny pórov počas valcovania správne nezvaria, počas následného spracovania popraskajú alebo sa roztiahnu, prípadne vytvoria na povrchu plechu valcovaného za studena -odlupovanie, odlupovanie alebo bodkované chyby.
3. Aké ďalšie metalurgické faktory môžu okrem argónových bublín spôsobiť pórovitosť?
Slabá dezoxidácia: Keď je obsah kyslíka v roztavenej oceli príliš vysoký alebo keď sa pridá nedostatočné množstvo dezoxidantov (ako je hliník alebo kremík), počas tuhnutia nastáva uhlíková{0}}kyslíková reakcia, pri ktorej vzniká oxid uhoľnatý (CO). Ak má roztavená oceľ vysokú viskozitu alebo príliš rýchlo tuhne, plyn CO nemôže stúpať a unikať, zachytáva sa vo vnútri predvalku a vytvára póry.
Presýtenie plynom: Ak je obsah rozpusteného vodíka, dusíka alebo iných plynov v roztavenej oceli príliš vysoký, počas tuhnutia sa vyzrážajú v dôsledku náhleho poklesu rozpustnosti, pričom sa môžu hromadiť a vytvárať póry.
Zlé sušenie dýz alebo ochrannej trosky: Ak ochranná troska alebo materiál dýzy použitý pri kontinuálnom odlievaní obsahuje vlhkosť, pri kontakte s roztavenou oceľou pri vysokých teplotách vytvorí vodnú paru, pričom okamžite vytvorí bubliny, ktoré sa potom zachytia vo vnútri ocele.
Štúdie naznačujú, že častice oxidu niekedy sprevádzajú tieto bubliny a môžu sa dokonca odstrániť počas následného morenia, pričom zostanú len jednoduché póry.
4.Ako sa chyby pórovitosti vyvíjajú počas procesu valcovania? Akú podobu nakoniec nadobudnú na studenom-zvitku valcovanom?
Počiatočný stav: V plynule odlievaných doskách sú póry sférické alebo elipsoidné, s veľkosťou od mikroskopickej po viditeľnú voľným okom, rozmiestnené pod povrchom alebo vo vnútri.
Fáza valcovania za tepla: Pri vysokej teplote a obrovskom tlaku valcovania sú póry sploštené a predĺžené a rozširujú sa pozdĺž smeru valcovania. Ak môžu povrchy pórov vytvoriť dobrý kontakt a zvariť sa pri vysokej teplote, chyba môže zmiznúť; ak je zváranie nekvalitné, vytvorí sa mikro-delaminácia alebo diskontinuita.
Fáza valcovania a žíhania za studena:
Tvorba šupín: Nezvarené podpovrchové póry sa odkryjú na povrchu alebo v jeho blízkosti počas stenčovania valcovaním za studena, čím sa vytvoria jazýčky-ako vydutiny (tj veľké šupiny).
Tvorba dutín: Silné póry alebo zhluky bublín, keď sa zrolujú do veľmi tenkých rozmerov, nemôžu byť úplne pokryté kovom, prípadne prasknú a vytvoria sa perforácie.
Tvorba pľuzgierov: Plyn zachytený vo vnútri pásu expanduje počas zahrievania žíhaním, čo spôsobuje lokálne vydutie na povrchu.
Konečná podoba: Vo výrobkoch valcovaných za studena- sa chyby pórovitosti zvyčajne prejavujú ako bodkované-alebo pásikové-odlupovanie, jednotlivé alebo viacnásobné zoskupené malé otvory a prerušované odlupovanie.
5.Ako môžeme identifikovať defekty spôsobené pórmi na makroskopickej aj mikroskopickej úrovni?
Makroskopické identifikačné charakteristiky:
Miesto distribúcie: Chyby spôsobené bublinami argónu sú často rozmiestnené na okrajoch pásu (20-50 mm od okraja), pretože okraje sú tam, kde sa bubliny ľahko zachytávajú. Poruchy spôsobené vnútornými reakčnými pórmi sa môžu objaviť na akomkoľvek mieste po celej šírke pásu.
Morfológia defektu:
Jamkové-odlupovanie: Vyzerá ako malé vyvýšené bodky bez zjavných inklúzií okolo nich; bežné u vysoko-uhlíkovej ocele alebo hlbokoťažnej-oceli.
Jedna malá diera: Na tenkom plechu sa objaví izolovaná malá diera; okolie otvoru je hladké, bez známok šírenia trhlín.
Mikroskopické potvrdenie:
Metalografická analýza: Z miesta defektu, zeme a pozorovania sa vyreže prierez{0}}. Odlupovanie spôsobené bublinami často odhaľuje prázdne miesta alebo delamináciu, ktorá sa tiahne pozdĺž smeru valcovania pod ním, pričom v okolitej matrici nie sú žiadne zjavné -kovové inklúzie.
Analýza pomocou rastrovacej elektrónovej mikroskopie (SEM) a energeticky disperznej spektroskopie (EDS):
Otvorením odlupujúcej sa šupky alebo pozorovaním vnútornej steny pórov detekcia argónu (Ar) priamo dokazuje, že defekt pochádza z argónových bublín (hoci argón sa už mohol rozptýliť, čo sťažuje detekciu).
Bežnejšie sa detegujú stopové množstvá oxidových častíc (ako je FeO, MnO, SiO2 atď.), čo naznačuje, že póry prešli oxidáciou vnútornej steny pri vysokých teplotách.
Ak sa zistí veľké množstvo ochranných zložiek trosky, ako je Ca, Na a K, znamená to, že chyba je pravdepodobnejšie spôsobená zachytením trosky ako jednoduchými bublinami.
Kľúčové kritérium: Ak sa v mieste defektu nenájde veľké množstvo makroskopických inklúzií, ale morfológia zodpovedá charakteristikám „vrstvenia, bublania a jednotlivých pórov“ a umiestnenie je na okraji alebo v procese existuje história zachytávania argónu, možno vo všeobecnosti určiť, že ide o defekt pórovitosti.