1.Ποιος είναι ο μηχανισμός με τον οποίο τα εγκλείσματα προκαλούν ρωγμές σε ρόλους ψυχρής{{1} έλασης;
Ο βασικός μηχανισμός με τον οποίο τα εγκλείσματα προκαλούν ρωγμές είναι η διακοπή της συνέχειας της μήτρας, που γίνεται πηγή συγκέντρωσης τάσεων.
Συγκέντρωση τάσεων: Η πλαστικότητα των μη-μεταλλικών εγκλεισμάτων (όπως οξείδια, σουλφίδια, πυριτικά κ.λπ.) είναι γενικά πολύ χαμηλότερη από αυτή της μήτρας χάλυβα. Κατά τη διάρκεια της ψυχρής έλασης ή της επακόλουθης σφράγισης, εμφανίζονται εξαιρετικά υψηλές συγκεντρώσεις τάσης στη διεπιφάνεια μεταξύ του εγκλεισμού και της μήτρας.
Έναρξη μικρορωγμών: Όταν η τάση υπερβαίνει τη διεπιφανειακή αντοχή συγκόλλησης, το ίδιο το έγκλειστο θα σπάσει ή θα αποκολληθεί από τη μήτρα, σχηματίζοντας μικρορωγμές.
Διάδοση ρωγμών: Υπό συνεχή εξωτερική δύναμη, αυτές οι μικρορωγμές θα διαδοθούν και θα συνδεθούν. Ειδικά όταν τα εγκλείσματα κατανέμονται σε αλυσιδωτό-μοτίβο ή με λωρίδες, οι ρωγμές θα διαδοθούν γρήγορα κατά μήκος της περιοχής συσσωμάτωσης συμπερίληψης, οδηγώντας τελικά σε μακροσκοπική ρωγμή.
2.Ποια είναι μερικά πραγματικά-παγκόσμια παραδείγματα που καταδεικνύουν ότι τα εγκλείσματα μπορεί να προκαλέσουν ρωγμές ή σπάσιμο σε ρόλους ψυχρής-έλασης;
Θραύση λωρίδων ψυχρής έλασης: Στατιστικά στοιχεία της Xinjiang Baosteel σχετικά με ατυχήματα θραύσης ταινιών στα εργοστάσια ψυχρής έλασης δείχνουν ότι τα ζητήματα πρώτων υλών (κυρίως εγκλείσματα) αντιπροσώπευαν το 88,6% όλων των θραύσεων. Η ανάλυση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αποκάλυψε ότι η σύνθεση των εγκλεισμάτων στην επιφάνεια του σπασίματος ήταν παρόμοια με εκείνη της ροής καλουπιού στον κρυσταλλοποιητή, επιβεβαιώνοντας ότι η θραύση προκλήθηκε από παγίδευση σκωρίας κατά τη διαδικασία συνεχούς χύτευσης.
Ζημιά στα άκρα: Το υλικό βάσης ψυχρής-έλασης SPHC ενός χαλυβουργείου παρουσίασε ζημιά στα άκρα. Η έρευνα αποκάλυψε ότι η αιτία ήταν η υψηλή περιεκτικότητα σε εγκλείσματα τύπου Β (Al2O3) στον χάλυβα, που οδήγησε σε μικρο-ρωγμές στην άκρη της πλάκας πριν την κύλιση. Αυτές οι ρωγμές στη συνέχεια σκίστηκαν και επεκτάθηκαν μετά από τραχιά έλαση.
Ρηγμάτωση αποκόλλησης σφράγισης: Ένα εργοστάσιο αυτοκινήτων ανέφερε ρωγμές αποκόλλησης σε γαλβανισμένα φύλλα ψυχρής-έλασης μετά τη σφράγιση. Οι κύριες αιτίες περιελάμβαναν παγίδευση σκωρίας και υποδόρια εγκλείσματα. Αυτά τα ελαττώματα έγιναν σημεία έναρξης ρωγμών υπό πίεση σφράγισης.
Εύθραυστο κάταγμα κάμψης και περιέλιξης: Ένα φύλλο ψυχρής έλασης-παρουσιάστηκε εύθραυστο κάταγμα κατά την κάμψη και την περιέλιξη, με καθαρή επιφάνεια θραύσης και χωρίς πλαστική παραμόρφωση. Η ανάλυση δείχνει ότι η αιτία είναι η παρουσία μεγάλου αριθμού εγκλεισμάτων Mg-Si και διαχωρισμού με λωρίδες στο εσωτερικό, που διαταράσσει τη συνέχεια των κόκκων και γίνεται το σημείο έναρξης του κατάγματος.
3.Ποιοι τύποι εγκλεισμάτων έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στον κίνδυνο ρωγμών;
Εύθραυστα εγκλείσματα (π.χ. Al2O3, TiN): Αυτά τα εγκλείσματα είναι σκληρά και έχουν κακή πλαστικότητα, καθιστώντας δύσκολη την παραμόρφωσή τους κατά την κύλιση. Σπάνε εύκολα και σχηματίζουν αλυσιδωτές-διανομές, βλάπτοντας σοβαρά τη μήτρα. Μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι η υψηλή περιεκτικότητα σε Al2O3 είναι μια άμεση αιτία ρωγμών ακμών σε πλάκες.
Μεγάλα σύνθετα εγκλείσματα (π.χ. παγίδευση σκωρίας): Πρόκειται για προστατευτικές σκωρίες που παγιδεύονται κατά τη συνεχή χύτευση. Έχουν πολύπλοκες συνθέσεις (που περιέχουν Ca, Na, K, κ.λπ.), είναι συνήθως μεγάλα σε μέγεθος και ακανόνιστο σχήμα και έχουν εξαιρετικά κακή σύνδεση με τη μήτρα, θέτοντας σημαντικό κίνδυνο.
Παραμορφώσιμα εγκλείσματα (π.χ. MnS): Αν και το MnS παραμορφώνεται και επεκτείνεται κατά τη διάρκεια της θερμής εργασίας, εάν το μέγεθός του είναι πολύ μεγάλο ή σχηματίζει δίκτυο, θα μειώσει σημαντικά την εγκάρσια πλαστικότητα του χάλυβα, οδηγώντας σε ρωγμές των άκρων κατά την έλαση.
Συνδυασμένα ελαττώματα φυσαλίδων και εγκλεισμάτων: Όταν οι φυσαλίδες στην επιφάνεια της χαλύβδινης μπιγιέτας διαρρηγνύονται κατά την έλαση, εάν προσκολληθούν ταυτόχρονα σε εγκλείσματα, σχηματίζουν ένα ελάττωμα αποφλοίωσης, το οποίο είναι εξαιρετικά επιρρεπές σε αποκόλληση και ρωγμές κατά την επακόλουθη επεξεργασία.
4. Ποια είναι η σχέση μεταξύ του κινδύνου πυρόλυσης και του μεγέθους και της κατανομής των εγκλεισμών;
Επίδραση μεγέθους: Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος συμπερίληψης, τόσο υψηλότερος είναι ο κίνδυνος ρωγμών. Τα μεγάλα εγκλείσματα είναι μακροσκοπικά ελαττώματα που βλάπτουν άμεσα τη μήτρα. Μελέτες έχουν δείξει ότι ακόμη και σφαιρικά εγκλείσματα μεγέθους μικρών- (1~10μm), εάν βρίσκονται σε περιοχές συγκέντρωσης τάσεων (όπως το υπόγειο), μπορεί να γίνουν εκκινήσεις ρωγμών κόπωσης.
Μορφολογία Κατανομής: Η μορφολογία κατανομής των εγκλεισμάτων είναι πιο σημαντική από τον απόλυτο αριθμό τους. Μια μεμονωμένη, απομονωμένη, μικρή ένταξη είναι σχετικά λιγότερο επιβλαβής. Ωστόσο, εάν τα εγκλείσματα κατανέμονται σε αλυσίδες, λωρίδες ή συστάδες, σχηματίζουν μια ασθενή επιφάνεια κατά μήκος της οποίας οι ρωγμές διαδίδονται εύκολα, οδηγώντας σε αποκόλληση ή εύθραυστο κάταγμα.
5. Πώς να ανιχνεύσετε και να αποτρέψετε τις ρωγμές που προκαλούνται από εγκλείσματα;
Μέθοδοι ανίχνευσης:
Διαδικτυακές μη-Μη καταστροφικές δοκιμές: Χρησιμοποιώντας ένα αυτοματοποιημένο σύστημα ανίχνευσης ελαττωμάτων επιφάνειας (όπως το Parsytec), τα εγκλείσματα, οι γρατσουνιές και άλλα ελαττώματα στην επιφάνεια της ταινίας μπορούν να ανιχνευθούν σε πραγματικό-χρόνο σε γραμμές συνεχούς ανόπτησης και παστοποίησης, παρέχοντας έγκαιρες προειδοποιήσεις.
Μικροσκοπική ανάλυση εκτός σύνδεσης: Για ύποπτα εγκλείσματα, χρησιμοποιούνται ηλεκτρονιακή μικροσκοπία σάρωσης και φασματοσκοπία διασποράς ενέργειας για μικροσκοπική παρατήρηση μορφολογίας και ανάλυση σύνθεσης. Αυτή είναι η πιο αξιόπιστη μέθοδος για τον προσδιορισμό της φύσης και της πηγής των εγκλεισμών.
Προληπτικά μέτρα (Μέσω ολόκληρης της διαδικασίας παραγωγής χάλυβα-κυλιόμενου):
Έλεγχος κατασκευής χάλυβα και συνεχούς χύτευσης:
Βελτιώστε την ακρίβεια του ελέγχου στάθμης υγρού στον κρυσταλλοποιητή για να αποφύγετε υπερβολικές διακυμάνσεις της στάθμης του υγρού που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην παγίδευση προστατευτικής σκωρίας.
Βελτιστοποιήστε τις παραμέτρους του βυθισμένου ακροφυσίου εισόδου για να βελτιώσετε το πεδίο ροής στον κρυσταλλοποιητή και να μειώσετε την παγίδευση σκωρίας.
Ενισχύστε τον καθαρισμό της κουτάλας για να προωθήσετε την επίπλευση και την αφαίρεση των εγκλεισμάτων.
Ποιοτικός έλεγχος λογαριασμού:
Διεξάγετε επιφανειακές και εσωτερικές επιθεωρήσεις ποιότητας σε μπιγιέτες συνεχώς χυτευμένες. Οι μπίλιες με ελαττώματα τελειώνουν ή απορρίπτονται.