鍛鋼冷軋工藝橫向紋理的控制
來源:江陰市昌帆機(jī)械軋輥有限公司 發(fā)布時(shí)間:2020-07-24 10:01:14 瀏覽人次:2415
橫向紋理缺陷是影響鍛鋼冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量的重要指標(biāo),在國內(nèi)眾多鍛鋼冷軋廠中,特別是鍍鋅機(jī)組和連退機(jī)組,解決橫向紋理缺陷是一件非常困難的事情,研究鍛鋼冷軋產(chǎn)品橫向紋理缺陷的成因以及解決辦法是高檔鍛鋼冷軋產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
橫向紋理是如何形成的?當(dāng)帶鋼受到超過屈服極限的應(yīng)力而出現(xiàn)從彈性區(qū)到塑性區(qū)的突發(fā)轉(zhuǎn)變時(shí),由于屈服平臺(tái)的作用,帶鋼斷面上會(huì)產(chǎn)生不均勻和局部流動(dòng)變形,就會(huì)出現(xiàn)表面屈服橫紋。其產(chǎn)生的微觀原因是由于柯氏氣團(tuán)的“釘錨”效應(yīng)。溶質(zhì)原子在與位錯(cuò)發(fā)生彈性交互作用時(shí),會(huì)偏聚到位錯(cuò)周圍,形成所謂“柯氏氣團(tuán)”。此時(shí),位錯(cuò)如果要運(yùn)動(dòng)就必須從氣團(tuán)中掙脫出來或者拖著氣團(tuán)一起運(yùn)動(dòng),這樣就使帶鋼產(chǎn)生了屈服平臺(tái)。
根據(jù)上述原理,控制板面橫紋應(yīng)抓住以下幾個(gè)影響因素:
材料成分。一般來講,鋼板中的碳、氮原子含量越高,碳氮原子形成的柯氏氣團(tuán)“釘錨”作用越明顯,屈服平臺(tái)就越顯著,出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率就越大。
退火后的冷卻方式。如帶鋼溫度較高的時(shí)候直接進(jìn)入平整機(jī)或者拉矯機(jī),當(dāng)帶溫大于45℃時(shí)極易產(chǎn)生橫紋缺陷,而且溫度越高橫紋缺陷越明顯。
拉矯工藝。經(jīng)驗(yàn)表明,拉矯機(jī)工作輥輥徑大于等于40mm就不易出現(xiàn)橫紋缺陷,輥徑小于等于30 mm就容易出現(xiàn)橫紋缺陷。只要帶鋼表面最大彎曲應(yīng)力超過鋼基的屈服點(diǎn),就會(huì)產(chǎn)生或大或小的橫紋缺陷,但是在張力和壓下量配合得當(dāng)而獲得適當(dāng)?shù)难由炻实那疤嵯?,可以把橫紋缺陷的程度降到最低。
退火工藝。經(jīng)驗(yàn)表明,生產(chǎn)同樣規(guī)格、同樣材質(zhì)的帶鋼,退火爐有緩冷段的比沒有緩冷段的生產(chǎn)的帶鋼出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率小。退火爐有過時(shí)效段的比沒有過時(shí)效段的生產(chǎn)的帶鋼出現(xiàn)橫紋缺陷的幾率小。這是因?yàn)槔鋮s速度關(guān)系到造成屈服平臺(tái)的元素碳、氮在固溶體中的過飽和度大小,過時(shí)效段關(guān)系到碳、氮原子析出的程度。過飽和度越大屈服平臺(tái)越長;過時(shí)效時(shí)間越長,屈服平臺(tái)越短。
平(光)整工藝。對(duì)于不同種類的帶鋼,只要合適的平整工藝足以消除屈服平臺(tái),橫紋缺陷就不會(huì)出現(xiàn)。經(jīng)驗(yàn)表明,原板深沖性能越差或者含碳量越高,所需的臨界變形量就越大(臨界變形量指屈服平臺(tái)剛好消失時(shí)的變形量)。就普碳鋼而言,平整機(jī)加上拉矯機(jī)的總延伸率至少大于0.8%才能完全消除屈服平臺(tái)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在平整機(jī)處消除或減輕橫向紋理的技巧是:大的軋制力和小的張力獲得適當(dāng)?shù)难由炻?,有利于屈服平臺(tái)的消除。另外,濕平整和濕拉矯工藝有利于消除屈服平臺(tái),因?yàn)橛兴蛘哕堉埔旱慕欁饔茫沟脦т撆c軋輥或者彎曲輥的摩擦力減小,在同樣的生產(chǎn)條件下可以獲得更大的延伸率。當(dāng)平整機(jī)完全消除了鋼基的屈服平臺(tái)后,后工序的拉矯機(jī)無論怎樣操作都不會(huì)再有橫紋缺陷出現(xiàn)。