1. Kur rodas porainības defekts auksti{1}}velmētām ruļļiem?
Porainības defekti auksti{0}}velmētās ruļļos gandrīz pilnībā ir mantoti no augšpus nepārtraukti lietās plātnes, kas rodas no tukšumiem, ko tērauda ražošanas un nepārtrauktas liešanas laikā veido sacietējušā tērauda gāzes. Tos galvenokārt var iedalīt divās kategorijās:
Zemādas burbuļi: sīkas poras, kas paslēptas zem plātnes virsmas. Tas ir galvenais auksti velmēto lokšņu virsmas defektu avots-.
Caurumi/poras: vēl mazākas poras vai poras, kas atrodas plātnē.
Pamatojoties uz to izcelsmi, šīs poras var sīkāk klasificēt argona burbuļos un reakcijas porās (piemēram, CO burbuļos) utt.
2.Kā nepārtrauktas liešanas laikā veidojas argona burbuļi un galu galā rodas aukstās velmēšanas defekti?
Burbuļu veidošana: nepārtrauktas liešanas laikā argona gāze parasti tiek iepūsta caur aizbāžņiem vai augšējo sprauslu, lai novērstu iegremdētās ieplūdes sprauslas aizsērēšanu. Zem kausētā tērauda turbulentās plūsmas šī argona gāze tiek sadalīta sīkos burbuļos.
Burbuļu iekļūšana: lielākā daļa argona burbuļu paceļas uz virsmas un tiek absorbēti ar aizsargājošiem izdedžiem. Tomēr, ja argona plūsmas ātrums ir nestabils vai plūsmas lauks netiek pareizi kontrolēts, daži argona burbuļi ar izkausētu tērauda plūsmu dziļi iekļūs kristalizētājā un tos uztvers sacietēšanas sagataves apvalks, veidojot zemādas poras.
Rolling Evolution: šīs zemādas poras tiek izstieptas un saplacinātas karstās un aukstās velmēšanas laikā. Ja velmēšanas laikā poru sienas nesametinās pareizi, turpmākās apstrādes laikā tās saplaisās vai izplešas, galu galā veidojot lobīšanos, lobīšanos vai punktveida defektus uz auksti velmētas loksnes virsmas.
3. Kādi citi metalurģijas faktori bez argona burbuļiem var izraisīt porainību?
Slikta deoksidācija: ja skābekļa saturs izkausētā tēraudā ir pārāk augsts vai ja tiek pievienots nepietiekams deoksidētājs (piemēram, alumīnijs vai silīcijs), sacietēšanas laikā notiek oglekļa -skābekļa reakcija, radot oglekļa monoksīda (CO) gāzi. Ja izkausētajam tēraudam ir augsta viskozitāte vai tas sacietē pārāk ātri, CO gāze nevar pacelties un izplūst, nokļūstot sagataves iekšpusē un veidojot poras.
Gāzes pārsātinājums: ja izšķīdinātā ūdeņraža, slāpekļa vai citu gāzu saturs izkausētajā tēraudā ir pārāk augsts, tās sacietēšanas laikā nogulsnēs pēkšņas šķīdības samazināšanās dēļ, potenciāli uzkrājoties un veidojot poras.
Slikta sprauslu vai aizsargājošu izdedžu žūšana: ja nepārtrauktajā liešanā izmantotais aizsargsārņu materiāls vai sprauslu materiāls satur mitrumu, saskaroties ar izkausētu tēraudu augstā temperatūrā, tas radīs ūdens tvaikus, uzreiz veidojot burbuļus, kas pēc tam tiek iesprostoti tērauda iekšpusē.
Pētījumi liecina, ka oksīda daļiņas dažkārt pavada šos burbuļus un var tikt noņemtas pat turpmākās kodināšanas laikā, atstājot tikai vienkāršas poras.
4.Kā porainības defekti attīstās velmēšanas procesā? Kādu formu tie galu galā iegūst auksti{1}}velmētā spolē?
Sākotnējais stāvoklis: nepārtraukti izlietās plātnēs poras ir sfēriskas vai elipsoidālas, un to izmērs svārstās no mikroskopiskām līdz ar neapbruņotu aci redzamām, izkliedētām pa virsu vai iekšpusē.
Karstās velmēšanas stadija: Augstā temperatūrā un milzīgā velmēšanas spiedienā poras ir saplacinātas un izstieptas, stiepjas gar velmēšanas virzienu. Ja poru virsmas var izveidot labu kontaktu un sametināt kopā augstā temperatūrā, defekts var izzust; ja metināšana ir slikta, veidosies mikro-atslāņošanās vai pārtraukumi.
Aukstās velmēšanas un atkausēšanas posms:
Zvīņu veidošanās: aukstās velmēšanas retināšanas laikā uz virsmas vai tās tuvumā tiks atklātas nemetinātas virsmas poras, veidojot mēles{0}}līdzīgus izciļņus (ti, smagus nogulsnes).
Tukšumu veidošanās: Smagas poras vai burbuļu kopas, ja tās ir sarullētas līdz ļoti plāniem izmēriem, tās nevar pilnībā pārklāt ar metālu, galu galā pārplīst, veidojot perforācijas.
Blistera veidošanās: sloksnes iekšpusē ieslodzītā gāze atkvēlināšanas karsēšanas laikā izplešas, izraisot lokālu virsmas izspiedumu.
Galīgā forma: auksti{0}}velmētos izstrādājumos porainības defekti parasti izpaužas kā punktveida-vai sloksnes-nolobīšanās, atsevišķi vai vairāki mazi caurumi, kas ir sagrupēti, un periodiska lobīšanās.
5.Kā mēs varam identificēt poru izraisītus defektus gan makroskopiskā, gan mikroskopiskā līmenī?
Makroskopiskās identifikācijas īpašības:
Izplatīšanas vieta: Argona burbuļu radītie defekti bieži tiek sadalīti sloksnes malās (20-50 mm no malas), jo malas ir vieta, kur burbuļi ir viegli iesprostoti. Iekšējo reakcijas poru izraisīti defekti var parādīties jebkurā vietā visā sloksnes platumā.
Defektu morfoloģija:
Bedrīte-, piemēram, lobīšanās: parādās kā mazi, izvirzīti punktiņi bez redzamiem ieslēgumiem ap tiem; bieži sastopams augstas-oglekļa tēraudā vai dziļi{2}}izvelkamajā tēraudā.
Viens mazs caurums: uz plānās loksnes parādās izolēts mazs caurums; laukums ap caurumu ir gluds, bez plaisu izplatīšanās pazīmēm.
Mikroskopiskais apstiprinājums:
Metalogrāfiskā analīze: tiek izgriezts{0}}šķērsgriezums no defekta vietas, noslīpēts un novērots. Burbuļu izraisītā lobīšanās bieži atklāj tukšumus vai atslāņošanos, kas stiepjas gar ripošanas virzienu, un apkārtējā matricā nav redzamu nemetālisku ieslēgumu.
Skenējošās elektronu mikroskopijas (SEM) un enerģijas izkliedējošās spektroskopijas (EDS) analīze:
Atverot nolobīto ādu vai novērojot poru iekšējo sienu, argona (Ar) noteikšana tieši pierāda, ka defekts radies no argona burbuļiem (lai gan argons jau var būt izkliedēts, apgrūtinot noteikšanu).
Biežāk tiek atklāts neliels daudzums oksīda daļiņu (piemēram, FeO, MnO, SiO₂ uc), kas norāda, ka porām tika veikta iekšējās sienas oksidēšanās augstā temperatūrā.
Ja tiek atklāts liels daudzums aizsargājošu izdedžu komponentu, piemēram, Ca, Na un K, tas norāda, ka defektu, visticamāk, izraisa izdedžu iesprūšana, nevis vienkārši burbuļi.
Galvenais kritērijs: ja defekta vietā nav atrasts liels daudzums makroskopisku ieslēgumu, bet morfoloģija atbilst "slāņainības, burbuļošanas un atsevišķu poru" pazīmēm un atrašanās vieta ir malā vai procesā ir argona iesprūšana, parasti var noteikt, ka tas ir porainības defekts.