1.Πού οφείλεται το ελάττωμα πορώδους στα πηνία ψυχρής{{1}έλασης;
Τα ελαττώματα πορώδους στα πηνία ψυχρής-έλασης κληρονομούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από την ανάντη συνεχή χύτευση πλάκας, που προέρχονται από κενά που σχηματίζονται από αέρια εντός του στερεοποιημένου χάλυβα κατά την κατασκευή χάλυβα και τη συνεχή χύτευση. Μπορούν να ταξινομηθούν κυρίως σε δύο κατηγορίες:
Υποδόριες φυσαλίδες: Μικροί πόροι κρυμμένοι κάτω από την επιφάνεια της πλάκας. Αυτή είναι η κύρια πηγή επιφανειακών ελαττωμάτων στα φύλλα ψυχρής{{1} έλασης.
Τρύπες/πόροι: Ακόμη μικρότεροι πόροι ή πόροι που βρίσκονται μέσα στην πλάκα.
Με βάση την προέλευσή τους, αυτοί οι πόροι μπορούν να ταξινομηθούν περαιτέρω σε φυσαλίδες αργού και πόρους αντίδρασης (όπως φυσαλίδες CO) κ.λπ.
2. Πώς σχηματίζονται οι φυσαλίδες αργού κατά τη συνεχή χύτευση και τελικά οδηγούν σε ελαττώματα στην ψυχρή έλαση;
Δημιουργία φυσαλίδων: Κατά τη συνεχή χύτευση, συνήθως διοχετεύεται αέριο αργό μέσω των πωμάτων ή του επάνω ακροφυσίου για να αποφευχθεί η απόφραξη του βυθισμένου ακροφυσίου εισόδου. Κάτω από την τυρβώδη ροή του τηγμένου χάλυβα, αυτό το αέριο αργό σπάει σε μικροσκοπικές φυσαλίδες.
Παρασυρμός φυσαλίδων: Οι περισσότερες φυσαλίδες αργού ανεβαίνουν στην επιφάνεια και απορροφώνται από την προστατευτική σκωρία. Ωστόσο, εάν ο ρυθμός ροής αργού είναι ασταθής ή το πεδίο ροής δεν ελέγχεται σωστά, ορισμένες φυσαλίδες αργού θα διεισδύσουν βαθιά στον κρυσταλλοποιητή με το ρεύμα τετηγμένου χάλυβα και θα παγιδευτούν από το κέλυφος του μπιγιέτας στερεοποίησης, σχηματίζοντας υποδόριους πόρους.
Rolling Evolution: Αυτοί οι υποδόριοι πόροι τεντώνονται και ισοπεδώνονται κατά τη διάρκεια της θερμής και κρύας έλασης. Εάν τα τοιχώματα των πόρων δεν συγκολληθούν σωστά κατά την έλαση, θα ραγίσουν ή θα διασταλούν κατά την επακόλουθη επεξεργασία, σχηματίζοντας τελικά ελαττώματα αποφλοίωσης, απολέπισης ή κουκκίδων-στην επιφάνεια του φύλλου ψυχρής-έλασης.
3.Εκτός από τις φυσαλίδες αργού, ποιοι άλλοι μεταλλουργικοί παράγοντες μπορούν να προκαλέσουν πορώδες;
Κακή αποξείδωση: Όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον τετηγμένο χάλυβα είναι πολύ υψηλή ή όταν προστίθενται ανεπαρκείς αποοξειδωτές (όπως αλουμίνιο ή πυρίτιο), εμφανίζεται μια αντίδραση άνθρακα-οξυγόνου κατά τη στερεοποίηση, δημιουργώντας αέριο μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Εάν ο τηγμένος χάλυβας έχει υψηλό ιξώδες ή στερεοποιείται πολύ γρήγορα, το αέριο CO δεν μπορεί να ανέβει και να διαφύγει, παγιδεύοντας μέσα στο μπιγιέτα και σχηματίζοντας πόρους.
Υπερκορεσμός αερίου: Εάν η περιεκτικότητα του λιωμένου χάλυβα σε διαλυμένο υδρογόνο, άζωτο ή άλλα αέρια είναι πολύ υψηλή, θα καθιζάνουν κατά τη στερεοποίηση λόγω ξαφνικής πτώσης της διαλυτότητας, συσσωρεύοντας και σχηματίζοντας πόρους.
Κακή ξήρανση ακροφυσίων ή προστατευτική σκωρία: Εάν η προστατευτική σκωρία ή το υλικό ακροφυσίων που χρησιμοποιείται στη συνεχή χύτευση περιέχει υγρασία, θα δημιουργήσει υδρατμούς κατά την επαφή με τον τετηγμένο χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας αμέσως φυσαλίδες που στη συνέχεια παγιδεύονται μέσα στο χάλυβα.
Μελέτες δείχνουν ότι σωματίδια οξειδίου μερικές φορές συνοδεύουν αυτές τις φυσαλίδες και μπορεί ακόμη και να αφαιρεθούν κατά τη διάρκεια της επακόλουθης αποξήρωσης, αφήνοντας μόνο απλούς πόρους.
4. Πώς εξελίσσονται τα ελαττώματα πορώδους κατά τη διαδικασία έλασης; Τι μορφή παίρνουν τελικά στο πηνίο ψυχρής{{1} έλασης;
Αρχική κατάσταση: Σε πλάκες συνεχούς χυτεύσεως, οι πόροι είναι σφαιρικοί ή ελλειψοειδείς, με μέγεθος από μικροσκοπικό έως ορατό με γυμνό μάτι, κατανεμημένους στο υπέδαφος ή εσωτερικά.
Στάδιο Hot Rolling: Κάτω από υψηλή θερμοκρασία και τεράστια πίεση κύλισης, οι πόροι ισοπεδώνονται και επιμηκύνονται, εκτείνοντας κατά μήκος της κατεύθυνσης κύλισης. Εάν οι επιφάνειες των πόρων μπορούν να έρθουν σε καλή επαφή και να συγκολληθούν μεταξύ τους σε υψηλή θερμοκρασία, το ελάττωμα μπορεί να εξαφανιστεί. Εάν η συγκόλληση είναι κακή, θα σχηματιστεί μικρο-αποκόλληση ή ασυνέχεια.
Στάδιο ψυχρής έλασης και ανόπτησης:
Σχηματισμός αλάτων: Οι μη συγκολλημένοι πόροι κάτω από την επιφάνεια θα εκτεθούν πάνω ή κοντά στην επιφάνεια κατά τη διάρκεια της λέπτυνσης με ψυχρή έλαση, σχηματίζοντας διογκώσεις-που μοιάζουν με γλώσσα (δηλαδή, βαριά λέπια).
Σχηματισμός κενών: Σοβαροί πόροι ή συστάδες φυσαλίδων, όταν τυλίγονται σε πολύ λεπτές διαστάσεις, δεν μπορούν να καλυφθούν πλήρως από μέταλλο, με αποτέλεσμα να σπάσουν για να σχηματίσουν διατρήσεις.
Σχηματισμός φυσαλίδων: Το αέριο που έχει παγιδευτεί στο εσωτερικό της λωρίδας διαστέλλεται κατά τη θέρμανση με ανόπτηση, προκαλώντας τοπική διόγκωση στην επιφάνεια.
Τελική μορφή: Σε προϊόντα ψυχρής-έλασης, τα ελαττώματα πορώδους συνήθως εκδηλώνονται ως κουκκίδες-όπως αποκόλληση-όπως ξεφλούδισμα, απλές ή πολλαπλές συγκεντρωμένες μικρές τρύπες και διακοπτόμενο ξεφλούδισμα.
5. Πώς μπορούμε να αναγνωρίσουμε ελαττώματα που προκαλούνται από πόρους τόσο σε μακροσκοπικό όσο και σε μικροσκοπικό επίπεδο;
Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά αναγνώρισης:
Θέση διανομής: Τα ελαττώματα που προκαλούνται από φυσαλίδες αργού κατανέμονται συχνά στις άκρες της λωρίδας (20-50 mm από την άκρη), καθώς οι άκρες είναι εκεί όπου οι φυσαλίδες παγιδεύονται εύκολα. Τα ελαττώματα που προκαλούνται από εσωτερικούς πόρους αντίδρασης μπορούν να εμφανιστούν σε οποιαδήποτε θέση σε όλο το πλάτος της ταινίας.
Μορφολογία ελαττώματος:
Λάκος-όπως Peeling: Εμφανίζεται ως μικρές, ανυψωμένες κουκκίδες χωρίς εμφανή εγκλείσματα γύρω τους. κοινή σε χάλυβα υψηλής-ανθρακικής ή βαθιάς-έλξης.
Μονή μικρή τρύπα: Μια απομονωμένη μικρή τρύπα εμφανίζεται στο λεπτό φύλλο. η περιοχή γύρω από την τρύπα είναι λεία, χωρίς σημάδια διάδοσης ρωγμών.
Μικροσκοπική επιβεβαίωση:
Μεταλλογραφική ανάλυση: Μια διατομή-κόβεται από τη θέση του ελαττώματος, γειώνεται και παρατηρείται. Το ξεφλούδισμα που προκαλείται από φυσαλίδες συχνά αποκαλύπτει κενά ή αποκόλληση που εκτείνονται κατά μήκος της κατεύθυνσης κύλισης από κάτω, χωρίς εμφανή μη-μεταλλικά εγκλείσματα στην περιβάλλουσα μήτρα.
Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) και ανάλυση φασματοσκοπίας διασποράς ενέργειας (EDS):
Ανοίγοντας το δέρμα που ξεφλουδίζει ή παρατηρώντας το εσωτερικό τοίχωμα των πόρων, η ανίχνευση αργού (Ar) αποδεικνύει άμεσα ότι το ελάττωμα προέρχεται από φυσαλίδες αργού (αν και το αργό μπορεί να έχει ήδη διαλυθεί, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση).
Συνηθέστερα, ανιχνεύονται ίχνη σωματιδίων οξειδίου (όπως FeO, MnO, SiO2, κ.λπ.), υποδεικνύοντας ότι οι πόροι υποβλήθηκαν σε οξείδωση εσωτερικού τοιχώματος σε υψηλές θερμοκρασίες.
Εάν ανιχνευθεί μεγάλη ποσότητα προστατευτικών συστατικών σκωρίας όπως Ca, Na και K, υποδηλώνει ότι το ελάττωμα είναι πιο πιθανό να προκαλείται από παγίδευση σκωρίας παρά από απλές φυσαλίδες.
Βασικό κριτήριο: Εάν δεν εντοπιστεί μεγάλος αριθμός μακροσκοπικών εγκλεισμάτων στο σημείο του ελαττώματος, αλλά η μορφολογία συμμορφώνεται με τα χαρακτηριστικά "στρώματος, φυσαλίδων και μεμονωμένων πόρων" και η θέση είναι στην άκρη ή υπάρχει ιστορικό παγίδευσης αργού στη διαδικασία, μπορεί γενικά να προσδιοριστεί ότι είναι ελάττωμα πορώδους.