Vääntymä -, jota kutsutaan myös ihon laminoitumiseksi, kuorimiseksi tai "ihon kohoamiseksi" - on kylmävalssatun kulutusta kestävän teräsnauhan pinnan eheysvirhe-. Se näkyy lineaarisina, kerrostettuina tai epäjatkuvina M-muotoisina kohotettuina alueina, enimmäkseen lähellä nauhan reunoja. Neljä perussyytä hallitsevat: ei--metallinen inkluusiokertymä, epänormaali pinnan mikrorakenne, maanalaiset kaasukuplat ja hapetuskanavat. Jokainen on peräisin teräksen valmistuksen, jatkuvan valun tai kuumavalssauksen eri vaiheista -, ja jokaisella on erityiset, todistetut vastatoimenpiteet.
Key Takeaways
Sulkeumat kuonan kiinnittymisestä- syy #1. Kerää laatan pintaan ja delaminoi kylmäpelkistyksen aikana.
Epänormaali mikrorakenne- ohut, kova martensiittikuori pehmeän ferriitti-/perliittiytimen päällä. Käyttöliittymä ei kestä kylmää-vierivää rasitusta.
Maanalaisia kaasukuplia- CO huonosta hapettumisenestosta tai H₂ märistä tulenkestävästä aineesta. Pidentyy rullauksen aikana ja tunkeutuu pinnan läpi.
Hapetuskanavat- lähellä-pinnan raerajaa hapettunut laatan uudelleenlämmityksen aikana. Avaa, kun laatan paksuus pienenee.
Kaikki neljä syytä ovatylävirran ongelmia. Kun kylmävalssattu-kela on valmistettu, viallinen materiaali on romutettava - ei ole jälki-valssattua korjausta.
1. Vääntyminen vs. tasaisuusvirheet - Tiedä ero
Vääntyminen (materiaalivika) on helppo sekoittaa tasaisuusongelmiin, kuten reuna-aalto tai keskisolki (muotovirheet). Alla olevan taulukon pitäisi selventää eroa.
| Ominaista | Vääntyminen / kuoriutuminen | Tasaisuusvirheet (reunaaalto, keskisolki) |
|---|---|---|
| Luonto | Materiaalin eheys - pintakerroksen delaminaatio | Muodon - epätasainen venymä-leveydeltä |
| Ulkonäkö | Paikalliset kohotetut alueet, hiutaleet, M{0}}muotoinen nosto | Jatkuva aaltokuvio nauhan pituudella |
| Alkuperäinen vaihe | Teräksen valmistus → valu → laatan uudelleenlämmitys | Kuumavalssaus → kylmävalssaus → jännityksen tasoitus |
| Voiko sen korjata kylmävalssauksen jälkeen? | Ei vain --romua | Joskus - jännitystasauksella tai telatasoituksella |
| Havaitsemismenetelmä | Visuaalinen + UT-laminointitarkastus | Muotomittari (online) + visuaalinen |
2. Perussyy 1 - Inkluusiokertymä (laatan pohja)
Mitä tapahtuu
Jatkuvan valun aikana muottivirtaus (valujauhe) voi kulkeutua sulaan teräkseen, kun meniski on epävakaa. Nämä ei--metalliset sulkeumat - ensisijaisesti CaO–SiO2–Al₂O3-kuonapisarat - ovat terästä kevyempiä ja niiden pitäisi kellua muotin yläosaan. Tukkeutuneen vedenalaisen sisääntulosuuttimen (SEN) aiheuttama turbulenssi, liialliset valunopeuden muutokset tai äkilliset muotin tason vaihtelut voivat kuitenkin vetää ne syvälle jähmettyvään kuoreen. Ne jäävät loukkuun 2–15 mm laatan pinnan alle.
Kun laatta kuuma-valssataan ja sitten kylmä-valssataan, nämä hauraat sulkeumat eivät muuta muotoaan teräksen mukana. Ne murtuvat säikeiksi ja muodostavat lopulta heikkouden tason, joka erottuu vierintäjännityksen vaikutuksesta - muodostaen tyypillisen kohonneen "nahka"- tai kuoriutumisvian, joka löytyy nauhan reunoista (joissa inkluusiotiheys on suurin lopullisen jähmettymispisteen vuoksi).
Ennaltaehkäisytoimenpiteet teräksenvalmistusvaiheessa
- Vakauttaa valuolosuhteet.Minimoi nopeuden vaihtelut ja väliastian lämpötilan vaihtelut. Tasainen meniski on tehokkain yksittäinen vastatoimenpide kuonaa vastaan.
- Käytä oikeaa muottijauhetta.Valitse viskositeetti ja sulamisnopeus vastaamaan teräslaatua ja valunopeutta. Matala-viskositeettinen jauhe tunkeutuu helpommin; korkea-emäksinen jauhe antaa paremman voitelun, mutta lisää juuttumisen vaaraa.
- Optimoi SEN-suunnittelu ja argonin ruiskutus.Oikein upotettu suutin, jossa on hallittu argonvirtaus, estää ilman aspiraation ja vähentää homeen{0}}turbulenssia. Tukkeutumista on tarkkailtava ja SEN vaihdettava aikataulun mukaisesti.
- Käytä väliastian metallurgiaa.Padot, padot ja turbulenssin estäjät välialtaassa edistävät inkluusiovaahdotusta ennen kuin teräs tulee muottiin. Hyvin -suunniteltu väliastia voi poistaa 30–50 % saapuvista inkluusioista.
- Tarkista ja huolla kuonan{0}}ilmaisujärjestelmät.Automaattinen home{0}}tason ohjaus ja kuonan{1}}tunnistusanturit on kalibroitava säännöllisesti. Kuonan-kuljettaminen kauhasta valuastiaan on yleinen vikakohta.
3. Perussyy 2 - Epänormaali pinnan mikrorakenne
Mitä tapahtuu
Tämä vika ilmenee, kun kuumavalssatun nauhan pintaan muodostuu ohut martensiittikotelo -, joka on tyypillisesti 0,1–0,5 mm syvä -, joka istuu pehmeämmällä ferriitti/perliittialustan päällä. Martensiitti muodostuu, koska nauhan pinta jäähtyy liian nopeasti poistumispöydällä kuumavalssauksen jälkeen ja sammuttaa austeniitin ennen kuin se voi muuttua ferriitiksi.
Kylmävalssauksen aikana martensiittikerros (kova, hauras, venymä<5%) and the substrate (soft, ductile, elongation >25%) deformoituu täysin eri nopeuksilla. Niiden välinen rajapinta ei voi ottaa huomioon jännityseroa. Stressi keskittyy rajaa pitkin, mikro-halkeamat alkavat ja iho kohoaa - aiheuttaen kuoriutumisvirheen nauhan pinnalle.
Ennaltaehkäisytoimenpiteet
- Säädä teräksen kemiaa.Lisää mangaanipitoisuutta (esim. 0,8 %:sta 1,2 %:iin CMn-teräksissä) alentaaksesi Ms-lämpötilaa (martensiittialoitus) ja hidastaaksesi muutosta. Tämä antaa ferriitille enemmän aikaa muodostua ennen kuin martensiitti voi ilmaantua.
- Ohjaa loppu{0}}pöydän jäähdytystä.Käytä laminaarijäähdytystä kontrolloidulla jäähdytysnopeudella äkillisen vesisammutuksen sijaan. Hitaampi, tasaisempi lämpötilan pudotus muunnosalueen läpi välttää terävän kovuusgradientin pinnalla.
- Valitse oikea sammutusaine.Jos -kovettamista vaaditaan, suolaliuos- tai polymeerisammuttimet antavat nopeamman ja tasaisemman jäähdytyksen kuin hiilihapotettu vesi, mikä vähentää ohuen pintamartensiittikerroksen riskiä sekarakenteen päällä.
- Käytä jälki{0}}hidasta jäähdytystä.Kierukan pitäminen 550–650 asteessa kontrolloidun ajan kelauksen jälkeen mahdollistaa pinnan ja ytimen mikrorakenteiden homogenisoitumisen.
4. Perimmäinen syy 3 - maanalaiset kaasukuplat
Mitä tapahtuu
Jatkuvan -valulaatan jähmettyneen kuoren alle jääneet kaasukuplat ovat kolmas suurin syy ihon vääntymiseen. Pääasialliset kaasulähteet:
- riittämättömästä hapettumisen aiheuttama CO:Kun alumiini tai pii ei täysin tappaa sulaan teräkseen liuennutta happea, se reagoi hiilen kanssa jähmettymisen aikana: C + O → CO(g). Kaasu ei pääse poistumaan jo jähmettyneen kuoren läpi ja muodostaa pitkänomaisia puhallusreikiä 1–5 mm pinnan alle.
- H₂ märistä tulenkestävästä aineesta:Välialtaassa oleva kosteus, SEN tai valujauhe hajoaa teräksen valmistuslämpötiloissa vapauttaen vetyä, joka liukenee nestemäiseen teräkseen ja tulee ulos liuoksesta jähmettymisen aikana.
Kuuma- ja kylmävalssauksen aikana nämä pinnan alla olevat puhallusreiät venyvät valssaussuunnassa ja murtautuvat lopulta pinnan läpi luoden reikiä{0}}kuin vikoja tai suurempia kuoriutumisalueita. Vikakuviossa on usein pituussuuntainen suuntaus, joka on yhdensuuntainen valssaussuunnan kanssa.
Ennaltaehkäisytoimenpiteet
- Varmista täydellinen deoksidaatio.Aseta liuennutta happea alle 30 ppm ennen valua. Käytä alumiini-tapotettua käytäntöä lisäämällä riittävästi alumiinia ja riittävästi pitoaikaa, jotta Al₂O3 -sulkeumat kelluvat ulos.
- Esi-lämmitä ja kuivaa kaikki tulenkestävät materiaalit.Tundish-vuoraukset, SEN:t ja tulpatangot tulee paistaa 1000–1200 asteessa dokumentoidun aikataulun mukaan. Märät tulenkestävät materiaalit ovat taattu reitti vedyn talteenottoon-.
- Minimoi ilmankosketus.Käytä argonvaippaa kauhan ja väliastian sekä väliastian ja muotin välissä. Joka sekunti paljaana olevaa sulaa terästä kerää sekunti typpeä ja happea-.
- Suunnittele oikea altaan leivontamenetelmä.Määritä ramppinopeus, pitolämpötila ja pitoaika. Tallenna vaatimustenmukaisuus - älä oleta, että menettelyä noudatetaan.
5. Perimmäinen syy 4 - hapetuskanavat (raerajojen tunkeutuminen)
Mitä tapahtuu
Kun jatkuva{0}}valulaatta lämmitetään uudelleen kävely-palkkiuunissa ennen kuumavalssausta, laatan pinta viipyy 2–4 tuntia 1100–1250 asteessa hapettavassa ilmakehässä (polttimessa on ylimääräistä ilmaa). Pinnalle muodostuu rautaoksidihilsettä -, joka on normaalia ja poistetaan kalkinpoistosuihkeella. Ongelma on, kun happi tunkeutuuallapinta raerajoja pitkin muodostaen rautaoksidikanavien (FeO/Fe₃O₄) verkoston, jonka syvyys voi olla 0,5–2 mm.
Nämä hapetuskanavat ovat hauraita ja ei--metallisia. Vierintäpelkistyksen aikana ne eivät hitsaudu kiinni eivätkä katoa - ne avautuvat halkeamia ja aiheuttavat pinnan irtoamisen hiutaleiksi. Vika esiintyy yleisimmin laatoissa, joita on lämmitetty liian kauan, liian kuumana tai huonosti hallittu uunin ilmakehä.
Ennaltaehkäisytoimenpiteet
- Minimoi laatan pinnan halkeamat ja viat.Hio tai huivi laatat, joissa näkyy näkyviä kulmahalkeamia, poikittaisia halkeamia tai värähtelyjälkiä, jotka ovat syvempiä kuin 1 mm. Nämä pinnan epäjatkuvuudet ovat hapettumisen sisääntulokohtia.
- Levitä laattoihin hapettumista estävä-pinnoite.Väliaikaiset suojapinnoitteet (boori{0}}- tai alumiini-pohjaiset lietteet) voivat vähentää kalkkikiven muodostumista ja raerajojen hapettumista uudelleenlämmityksen aikana. Tämä on erityisen hyödyllistä metalliseoslaaduille, joissa on korkea Si- tai Cr-pitoisuus.
- Ohjaa uunin ilmapiiriä.Käytä mahdollisimman pienellä ylimääräisellä ilmasuhteella täydellisen palamisen edellyttämällä tavalla. Hapen osapaineen alentaminen uunissa hidastaa rae{1}}rajan tunkeutumista.
- Rajoita laatan uudelleenlämmitysaikaa ja -lämpötilaa.Käytä vähimmäisaikaa--lämpötiloissa, joka tarvitaan tasaiseen läpi-lämmitykseen. Jokainen ylimääräinen 30 minuuttia yli 1200 asteen syventää merkittävästi hapettumis-aluetta.
6. Yhteenveto - Ennaltaehkäisy prosessivaiheittain
| Prosessivaihe | Vika korjattu | Key Control Measure |
|---|---|---|
| Toissijainen metallurgia (kauha) | Kaasukuplat (CO) | Täydellinen Al{0}}tappaminen; O₂ < 30 ppm |
| Tundish | Sisällytykset | Virtauksen ohjauslaitteet; vakaalla tasolla |
| Muotti (jatkuva valu) | Sisällytykset | Vakaa meniski; oikea jauhe; SEN-huolto |
| Muotti (jatkuva valu) | Kaasukuplat (H₂) | Kuivat tulenkestävät; argon verhoilu |
| Laatan jälkilämmitysuuni | Hapetuskanavat | Minimiaika/lämpötila; hapettumisenesto-pinnoite; jauhatusvirheitä |
| Hot rolling (lopu{0}}pöytä) | Epänormaali mikrorakenne | Hallittu jäähdytysnopeus; Mn-säätö |
| Kylmävalssaus | Kaikki neljä | Saapuva tarkastus; UT:n laminointitesti |
Usein kysytyt kysymykset
Mikä aiheuttaa vääntymisvirheitä kylmävalssatuissa-kulumista-kestävissä teräslevyissä?
Neljä ensisijaista perussyytä: (1) ei--metallisten inkluusioiden kerääntyminen kuonan vangitsemisesta jatkuvan valun aikana; (2) epänormaali pinnan mikrorakenne - ohut martensiittikerros ferriitin/perliitin päällä, joka ei voi muuttaa muotoaan tasaisesti valssauksen aikana; (3) maanalaiset kaasukuplat huonosta hapettumisenestosta tai märistä tulenkestoista; (4) hapetuskanavat lähellä pintakerrosta-, jotka avautuvat vierivän muodonmuutoksen aikana. Kaikki neljä tulevat ylävirtaan, eikä niitä voi korjata kylmävalssauksen jälkeen.
Kuinka terästehtaat voivat estää{0}}saavutukseen liittyvän vääntymisen?
Säilytä vakaa valunopeus ja välialtaan lämpötila, jotta vältetään muotin tason vaihtelut. Käytä optimoitua valujauhetta, jolla on oikea viskositeetti ja sulamisnopeus. Käytä argonsuojausta ja upotettua tulosuutinta (SEN) estämään ilman uudelleen-hapettuminen. Asenna altaan virtauksen säätölaitteet (padot, padot, ohjauslevyt) edistämään inkluusiovaahdotusta. Suorita säännöllinen SEN- ja kuonan{5}}tunnistusjärjestelmän huolto.
Miksi epänormaali mikrorakenne aiheuttaa kuoriutumista kylmävalssauksen aikana?
Kun kuuma{0}}valssatun nauhan pinnassa on ohut martensiittikerros (johtuen nopeasta jäähtymisestä loppupöydällä-), joka istuu pehmeämmällä ferriitti/perliittialustan päällä, nämä kaksi mikrorakennetta deformoituvat eri tavalla kylmävalssauksen-pelkistyksen aikana. Kova martensiitti ei kestä muovijännitystä, mikä aiheuttaa jännityksen keskittymistä, mikro-halkeilua ja mahdollista delaminaatiota. Mangaanipitoisuuden lisääminen ja hallitun jäähdytyksen käyttö voivat vähentää martensiitin syvyyttä.
Mitä eroa on pinnan vääntymisen ja tasaisuusvirheiden, kuten reuna-aallon, välillä?
Pinnan vääntyminen (kuoriutuminen/ihon laminointi) on materiaalin eheysvirhe - paikallinen delaminaatio, joka johtuu pinnan alaisista epäjatkuvuuksista. Tasaisuusvirheet (reuna-aalto, keskisolki) ovat muotovirheitä, jotka johtuvat nauhan leveyden epätasaisesta venymisestä valssauksen aikana. Tämä johtuu rullaraon profiilista ja tulevasta nauhan kruunusta. Vääntyminen on teräksenvalmistuksen/valuongelma; tasaisuusvirheet ovat vierintä-/tasoitusongelma.
Tarkistaako Gnee Steel vääntymisvirheiden varalta ennen kylmävalssattujen kulutuslevyjen lähettämistä?
Kyllä. Gnee Steel (Tianjin) Co., Ltd. suorittaa visuaalisen pintatarkastuksen, ultraäänitestauksen (UT) sisäisen laminoinnin ja mittojen tasaisuuden tarkistukset kaikille kylmävalssatuille kulumista kestäville-levyille ennen lähettämistä. Tehdastestitodistukset (MTC / EN 10204 3.1) toimitetaan jokaisen lähetyksen mukana. Ota yhteyttä laatutiimiimme saadaksesi tarkat tarkastusvaatimukset.
Viitteet
- Dhua, SK et ai. "Kylmävalssattujen teräslevyjen pintavikojen metallurgiset analyysit." ResearchGate.
- Huilasteel. "Kylmävalssatun nauhan kuoriutumisvirheet: syyt ja ehkäisy."
- Cho, SM & Thomas, BG "Multiphase Flow-Aiheeseen liittyvät viat jatkuvassa teräksen valussa." TMS 2020.
- PMC / NIH. "Jatkuvan valun optimointi pinnan kuoriutumisvirheiden estämiseksi."
- Hieno{0}}putki. "Kylmävalssatun teräslevyn litistyksen tärkeimmät viat ja ohjausmenetelmät."
Kaikki yllä olevat tiedot on vahvistettu lainattujen lähteiden perusteella elokuussa 2026. Ilmoita mahdollisista virheistä korjausta varten.
Tarvitsetko kylmävalssattua-kulumista-kestävää teräslevyä taatulla pinnanlaadulla?
Gnee Steel toimittaa kylmävalssattuja kulutuslevyjä, joissa on täydellinen UT-tarkastus ja EN 10204 3.1 -sertifikaatti. Lähetä meille luokkasi, mitat ja pinnan laatuvaatimukset.
Tai lähetä sähköpostia info@gneesteels.com · WhatsApp +86 15824687445 · Puh: +86-372-5055135
Vastuuvapauslauseke: Tämä artikkeli on tarkoitettu yleisiä teknisiä tietoja varten, eikä se ole tekninen neuvo. Gnee Steel (Tianjin) Co., Ltd. No.4-1114, Beichen Building, Beicang Town, Beichen District, Tianjin, Kiina. Kaikki oikeudet pidätetään.
